カーボンアルミニウム複合吸波材の三段乳化機

吸波材料とは、その表面に投射される振動波エネルギーを吸収または大幅に弱めることができる材料のことを指す。電磁波を吸収可能な黒鉛、フェライト、炭化ケイ素、導電性ポリマー、機械波を吸収可能な有機繊維材料、無機繊維材料、発泡材料、吸波建築材料など、一般的な吸波材料の種類は多い。しかし、前記音波吸波材料は強雑音に対する消音効果が悪く、しかも使用寿命が短く、変形しやすく、安全性が悪く、前記電磁波吸波材料の吸波効果密度が大きく、高温特性が悪いなどの問題がある。現在、総合的な性能**は得られておらず、電磁波と音響波の両方に対して高い吸収率を持つ吸波材料は得られていない。

従来技術の存在する技術問題を解決するために、本発明は炭素アルミニウム複合吸波材料及びその製造方法を提案する。上述のカーボンアルミニウム複合吸波材料方案を実現するために、本発明はカーボンアルミニウム複合吸波材料の製造方法を提供し、具体的には以下のステップを含む：

方案はカーボンナノチューブとアルミニウム合金を主原料とする。このうち、カーボンナノチューブの添加は、溶融過程で溶融粘度を増加させ、溶融過程に増粘剤を添加する必要がないようにする一方で、アルミニウム合金の比強度を明らかに向上させることができ、特にカーボンナノチューブ表面の化学めっき金属層は、カーボンナノチューブとアルミニウム合金の相溶性と結合強度を改善し、アルミニウム合金基体の強度をさらに向上させることができ、同じ応用条件下で、材料強度の向上はより高い空隙率を提供し、さらに音波の材料内部伝送距離を増大させることができる。同時に、アルミニウム合金表面に分布するカーボンナノチューブはナノスケールの開放的な孔構造を有し、多孔質アルミニウム合金材料により高い孔表面積を備えさせる。以上の2つの方面は共同作用して、音波を材料の内部で伝播する過程を更に長くして、それによって更に多くの振動エネルギーを熱エネルギーに転換してそして絶えず消費されて、それによって更に良い吸波効果を得ます。

同時に、本発明が提供するカーボンアルミニウム複合吸波材料は多孔質アルミニウム合金基体にカーボンナノチューブを導入した。カーボンナノチューブの高い比表面積と高い割合の表面原子は、入射波の多重散乱をもたらしやすい、大量の結晶欠陥とダングリング結合はカーボンナノチューブ中に固有電気モーメントを形成させ、磁場中に配向分極を形成しやすく、材料の誘電損失を増加させる。量子サイズ効果は電子のエネルギー準位を**させ、分散後のエネルギー準位間隔でマイクロ波の吸収に新しいチャンネルを提供する。小型効果、表面効果、量子サイズ効果とマクロ量子トンネル効果の共通作用により、カーボンナノチューブは**の吸波性能を示し、カーボンナノチューブに導入された多孔質アルミニウム合金基体も優れた吸波性能を与えられている。

具体的な実施形態

以下、本発明を実施例に基づいてより詳細に説明する。

実施例1

2024アルミニウム合金8 kgを清浄化した誘導炉に入れ、アルゴンガス保護条件下で710℃に加熱し、冷媒がすべて溶融した後、浄融体表面のスラグを掻き出す。炉温を700℃に下げ、0.2%〜0.4%ヘキサクロロエタン精製剤を用いて炉内精製を行った。精錬が完了したら、溶融体表面のスラグをきれいにする。

前記アルミニウム合金溶融物を機械的に攪拌し、攪拌速度は200 rpmであった。粉末を噴霧する方式を採用して、アルゴンガスを担体として、2 kg調製した表面化学ニッケルリンめっき合金のカーボンナノチューブ（炭素含有量50 wt.%）を溶融体内に均一に送り込んだ。

材料添加が完了し、化学メッキされたカーボンナノチューブが完全に浸潤された後、溶融体を超音波分散し、1000 rpmで20 min攪拌し、600 rpmで10 min攪拌し、1000 rpmで20 min攪拌し、600 rpmで10 min攪拌し、機械攪拌配合超音波処理により、カーボンナノチューブをアルミニウム合金溶融体中に均一に分散させ、この時、カーボンナノチューブの添加と分散に伴い、溶融体粘度は徐々に上昇した。その後、攪拌速度を1500 rpmに上げ、粉末噴霧の方式で100 gの水素化チタン発泡剤（300℃で2 h予熱）を急速に溶融体に分散して発泡させ、均一に攪拌した後、攪拌器を取り出し、鋳造塊が炉に従って自然冷却凝固した後、鋳造塊を取り出して機械加工を経て、即ちカーボンアルミニウム複合吸波材料を得た。

測定実施例1で調製した吸波材料の空隙率は約91%、直径5 cm、厚さ3 cmのサンプルを吸波性能試験とし、200 Hzの低周波騒音の吸波係数は約0.6であった。

いつものように

2024アルミニウム合金8 kgを清浄化した誘導炉に入れ、アルゴンガス保護条件下で710℃に加熱し、冷媒がすべて溶融した後、浄融体表面のスラグを掻き出す。炉温を700℃に下げ、0.2%〜0.4%ヘキサクロロエタン精製剤を用いて炉内精製を行った。精錬が完了したら、溶融体表面のスラグをきれいにする。

上記アルミニウム合金溶融物を機械的に攪拌し、攪拌速度は200 rpmであり、同時に溶融物に単体Caを添加し、原料投入が完了した後、溶融物を超音波分散し、そして順に1000 rpmで20分間攪拌し、600 rpmで10分間攪拌し、1000 rpmで20分間攪拌し、600 rpmで10分間攪拌し、機械的攪拌配合超音波処理により、CaAl 2とCaAl 4をアルミニウム溶融物中に十分に分散させた。その後、攪拌速度を1500 rpmまで増加させ、粉末噴霧方式を用いて100 gの水素化チタン発泡剤（300℃で2 h予熱）を急速に溶融体中に分散して発泡させ、均一に攪拌した後、攪拌器を取り出し、鋳造塊が炉に従って自然冷却凝固した後、鋳造塊を取り出して機械加工を経て、即ち泡アルミニウム材料を得た。

カーボンアルミニウム複合吸波材料の製造方法であって、具体的には以下の工程を含む：（1）表面化学めっき処理により、カーボンナノチューブ表面に金属単体又は合金を被覆し、化学めっきカーボンナノチューブを得る、（2）工程（1）で得られた表面被覆金属単体又は合金の無電解カーボンナノチューブを溶融アルミニウム合金に粉末噴霧方式で添加し、撹拌分散して無電解カーボンナノチューブをアルミニウム合金溶融体中に均一に分散させる、（3）工程（2）で得られたアルミニウム合金溶融物に発泡剤を添加し、攪拌して発泡剤を均一に分布させ、その後、準備した金型に迅速に流し込み、自然冷却後にカーボンナノチューブ複合発泡アルミニウム吸波材料を得る、（4）上記カーボンナノチューブ複合体の発泡アルミニウム吸波材料を表面セラミック化処理し、すなわちカーボンアルミニウム複合吸波材料を得る。

XRS 2000シリーズ三級乳化機
3級高せん断乳化機械は、主にマイクロエマルジョン及び超微細懸濁エマルジョンの生産に用いられる。作動チャンバ内の3組の分散ヘッド（ステータ＋ロータ）が同時に作動するため、エマルジョンは高せん断を経た後、液滴はより繊細で、粒径分布はより狭いため、生成される混合液の安定性はより良い。3組の分散ヘッドはいずれも交換しやすく、異なる技術応用に適している。このシリーズの異なるモデルの機械はすべて同じ線速度とせん断率を持っていて、非常に規模化生産を拡大しやすい。CIP/SIPクリーン基準にも適合し、食品及び医薬生産に適している。

高い回転速度と剪断率は、懸濁エマルジョンとして超微細エマルジョンを得るために重要である。いくつかの業界の特別な要件に応じて、その剪断速度は15000 rpmを超えてもよく、回転子速度は44 m/sに達することができる。この速度範囲では、せん断力による乱流結合によって専門的に開発されたモータは、粒径範囲をナノスケールまで小さくすることができる。剪断力が強く、エマルジョンの粒径分布がより狭い。

以下にモデル表を参考にしてください。

カーボンアルミニウム複合吸波材の三段乳化機