本发明属于金属合金材料领域，具体涉及一种隔热金属材料。
背景技术：
隔热金属是满足建筑节能要求一种新型建筑材料，它是以低热导率的非金属材料连接合金建筑型材制成的具有隔热、隔冷功能的复合材料。它除了具有作为建筑型材所具有的特性外，还具有优良的保温性能和隔声性能。隔热金属的原理是在金属中间穿入隔热条，隔热型材的生产方式主要有两种，一种是采用隔热条材料与金属材料，通过机械开齿、穿条、滚压等工序形成“隔热桥”，称为隔热型材“穿条式”；另一种是把隔热材料浇注入金属材料的隔热腔体内，经过固化，去除断桥金属等工序形成“隔热桥”，称为“浇注式”隔热型材。隔热型材的内外两面，可以是不同断面的型材，也可以是不同表面处理方式的不同颜色型材。但受地域，气候的影响，避免因隔热材料和金属材料的线膨胀系数的差距很大，在热胀冷缩时二者之间产生较大应力和间隙；同时隔热材料和金属材料组合成一体，一样受力。因此，要求隔热材料还必须有与金属色材料相接近的抗拉强度、抗弯强度，膨胀系数和弹性模量，否则就会使隔热桥遭到断开和破坏。因此，隔热材料的选用是非常重要的。镁合金按成形工艺可分为铸造镁合金和变形镁合金，两者在成分、组织性能上存在很大差异。铸造镁合金主要用于汽车零件、机件壳罩和电气构件等；变形镁合金主要用于薄板、挤压件和锻件等。铸造镁合金具有如下特性：结晶温度间隔大，体收缩和线收缩大，组织中的共晶体量、比热容、凝固潜热、密度以及液体压头均小，流动性低，拉裂、缩松倾向一般较铸造铝合金大得多。在镁合金熔炼过程中，由于镁的化学性质活泼，与氧的亲和力很强，且在熔炼温度下具有很高的蒸汽压(700℃，镁的蒸汽压为875pa，铝为4.19×10-6pa)，很容易与空气中的氧气发生反应。因此，在镁合金熔炼过程中，必须采取必要的保护措施。目前主要有两种保护措施：覆盖盐类熔剂和覆盖反应性气体。覆盖盐类溶剂是通过将低熔点的卤盐混合物覆盖在熔体表面，在较低温度下熔化成为液态，在合金液面铺开，阻止镁与空气的接触，从而保护纯镁及镁合金不氧化燃烧，但是，保护熔剂一般由氯盐和氟盐组成，在使用过程中会产生大量有刺激性气味的盐类蒸汽(如hcl、cl2)和熔剂夹杂，对周围环境和合金力学性能造成破坏。同时由于熔剂的密度较大会逐渐下沉，需要不断添加。使用过程中释放出大量有害气体，污染环境、腐蚀厂房严重。因此，研究新型的覆盖、精炼效果好且无公害的镁合金熔剂是一项重要课题。覆盖反应性气体法是在镁合金液的表面覆盖一层能与镁反应生成致密氧化膜的气体，从而隔离空气中的氧。目前常用的保护气体是中性气体或so2，但当so2从气氛中消失时，该表面就会破裂，镁熔体即发生燃烧。同时，so2气体本身具有较强的腐蚀性与刺激性，对熔炼设备与操作人员带来安全危害。同时如果使用n2话，其与镁反应生成mg3n2，该膜疏松多孔，不能阻止反应继续进行，当搅动时，会混入，形成非金属夹杂物。因此，需要寻找更加绿色环保，操作简便的镁合金熔炼保护方法。技术实现要素：基于以上现有技术，本发明的目的在于提供一种隔热的金属材料，其主要特性为隔热、个冷作用，同时还具有强度高，质量轻，隔音和绝缘作用，可以应用在建筑、装修、化工等行业，还可用于高速公路中央隔离带、门窗、绝缘电器的设备或设施。为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种隔热金属材料，其特征在于，该隔热金属材料由金属材料和隔热材料构成，其中金属材料化学成分的重量百分含量为：al8～11％，mn6～10％，y6～11％，zn0.6～1.2％，si0.2～0.5％，zr0.5～1％，余量为mg。为了更好的实现本发明，进一步的，所述隔热材料为塑料、陶瓷中的一种。为了更好的实现本发明，进一步的，其结构为三层，上层金属层厚度为5～20mm，中间隔热层厚度为5～10mm，下层金属层厚度为5～20mm。为了更好的实现本发明，进一步的，所述隔热材料为陶瓷，陶瓷成分按重量比组分为：高岭土40～45份，钾长石25～30份，石英18～20份，粘土10～13份，滑石1～3份。为了更好的实现本发明，本发明实现的一种隔热金属材料包括以下步骤：步骤1、将mg、al、zn、si等组成的镁合金在溶剂覆盖保护下升温熔化成液体，；步骤2、向熔体中加入y，zr和mn，搅拌，升温至760-820℃，扒去浮渣和覆盖剂；步骤3、将液态隔热材料注入合金型材隔热槽内并固化，通过粘结剂将隔热材料和镁合金型材断开的两部分结合在一起；步骤4、最后，在680-730℃进行精炼与一定的静置孕育后浇注成型。为了更好的实现本发明，进一步的，步骤1中所用的覆盖剂为sf6、c2acl6、硼酸中的一种。为了更好的实现本发明，进一步的，步骤1中所用的覆盖剂为sf6。为了更好的实现本发明，进一步的，步骤3中使用的粘结剂为氰基丙烯酸酯和多亚甲基多苯基多氰酸酯中的一种。为了更好的实现本发明，进一步的，步骤3中使用的粘结剂为氰基丙烯酸酯。有益效果本发明的有益效果如下：(1)本发明提供的隔热金属材料，以镁为主要材料，添加不同的金属元素得到合金，制得金属材料，保证了镁合金较高的塑性，降低了液态合金具有较低的熔点，较高的流动性和较少的缩松缺陷等，同时合金元素要在镁中有一定的固溶度。由于镁比较活泼，形成的mgo膜并不致密，需要加入铝，形成al2o3致密膜阻止进一步氧化，防止金属腐蚀；锌的添加，增加了合金的耐腐蚀性，同时由于锌的固溶强化作用，合金的抗拉强度也得到提高；锰能降低铁在镁液中溶解度，以mn-fe化合物形式沉淀出来，减少了合金中有害于抗蚀性铁，而且锰融入δ相，提高了它的电极电位，提高材料的强度和耐腐蚀性；锆元素锆对氧的亲和力很强，1000℃氧气溶于锆中能使其体积显著增加。锆的表面易形成一层氧化膜，具有光泽，有耐腐蚀性，可塑性好，锆在镁合金中的主要作用就是细化镁合金晶粒，从而提高镁合金的屈服强度，并使镁合金具有良好的抗疲劳性能和较低的缺口敏感性。钇属于共晶反应元素，共晶温度比镁铝要高，原子扩散速度慢，利于抗蠕变，耐热，增强金属材料的耐热性；硅的添加改变和合金的性质，使其更容易和陶瓷结合，它耐高温，富韧性，可以切割，既继承了金属和陶瓷的各自的优点，又弥补了两者的先天缺陷。(2)本发明提供的隔热金属材料，在镁合金熔化时选用覆盖剂为sf6作为保护，sf6对镁合金的保护主要是形成厚层保护膜来实现的。通过对表面膜的分析，大部分物质为mgo，也有少部分mgf2，mgf2是一种最稳定的化合物，通过xps谱仪分析，表面膜化学组成与保护气体中sf6无关，也就是说，熔炼过程中只要维持少量的sf6，镁合金表面就能形成稳定的氧化薄膜，mgf2和mgo形成致密的膜层从而达到有效的保护目的。(3)本发明提供的隔热金属材料，通过在镁合金中间加入隔热层，从而具有良好的保温隔热性能，刚性好，超强硬度，耐大气腐蚀性；同时加入的隔热层为陶瓷材料，还具有一定的绝缘性，防噪隔音，防火，从而扩大了应用范围。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。实施例1本实施例提供一种隔热金属材料，该隔热金属材料由金属材料和隔热材料构成，其中金属材料化学成分的重量百分含量为：al8％，mn6％，y6％，zn0.6％，si0.2％，zr0.5％，余量为mg。隔热材料为陶瓷，陶瓷成分按重量比组分为：高岭土40份，钾长石25份，石英18份，粘土10份，滑石1份。其结构为三层，上层金属层厚度为5mm，中间隔热层厚度为5mm，下层金属层厚度为5mm。本实例实现的一种隔热金属材料包括以下步骤：步骤1、将mg、al、zn、si等组成的镁合金在溶剂覆盖剂sf6保护下升温熔化成液体，；步骤2、向熔体中加入y，zr和mn，搅拌，升温至760℃，扒去浮渣和覆盖剂；步骤3、将液态隔热材料注入合金型材隔热槽内并固化，通过粘结剂氰基丙烯酸酯。将隔热材料和镁合金型材断开的两部分结合在一起；步骤4、最后，在680℃进行精炼与一定的静置孕育后浇注成型。实施例2本实施例提供一种隔热金属材料，该隔热金属材料由金属材料和隔热材料构成，其中金属材料化学成分的重量百分含量为：al9％，mn7％，y7％，zn0.8％，si0.2％，zr0.6％，余量为mg。隔热材料为陶瓷，陶瓷成分按重量比组分为：高岭土41份，钾长石27份，石英18份，粘土10份，滑石1份。其结构为三层，上层金属层厚度为9mm，中间隔热层厚度为6mm，下层金属层厚度为9mm。本实例实现的一种隔热金属材料包括以下步骤：步骤1、将mg、al、zn、si等组成的镁合金在溶剂覆盖剂sf6保护下升温熔化成液体，；步骤2、向熔体中加入y，zr和mn，搅拌，升温至775℃，扒去浮渣和覆盖剂；步骤3、将液态隔热材料注入合金型材隔热槽内并固化，通过粘结剂氰基丙烯酸酯。将隔热材料和镁合金型材断开的两部分结合在一起；步骤4、最后，在690℃进行精炼与一定的静置孕育后浇注成型。实施例3本实施例提供一种隔热金属材料，该隔热金属材料由金属材料和隔热材料构成，其中金属材料化学成分的重量百分含量为：al10％，mn8％，y8％，zn0.9％，si0.3％，zr0.7％，余量为mg。隔热材料为陶瓷，陶瓷成分按重量比组分为：高岭土42份，钾长石28份，石英19份，粘土11份，滑石2份。其结构为三层，上层金属层厚度为13mm，中间隔热层厚度为7mm，下层金属层厚度为13mm。本实例实现的一种隔热金属材料包括以下步骤：步骤1、将mg、al、zn、si等组成的镁合金在溶剂覆盖剂sf6保护下升温熔化成液体，；步骤2、向熔体中加入y，zr和mn，搅拌，升温至790℃，扒去浮渣和覆盖剂；步骤3、将液态隔热材料注入合金型材隔热槽内并固化，通过粘结剂氰基丙烯酸酯。将隔热材料和镁合金型材断开的两部分结合在一起；步骤4、最后，在700℃进行精炼与一定的静置孕育后浇注成型。实施例4本实施例提供一种隔热金属材料，该隔热金属材料由金属材料和隔热材料构成，其中金属材料化学成分的重量百分含量为：al11％，mn9％，y9％，zn1.0％，si0.4％，zr0.8％，余量为mg。隔热材料为陶瓷，陶瓷成分按重量比组分为：高岭土43份，钾长石29份，石英19份，粘土12份，滑石2份。其结构为三层，上层金属层厚度为17mm，中间隔热层厚度为8mm，下层金属层厚度为17mm。本实例实现的一种隔热金属材料包括以下步骤：步骤1、将mg、al、zn、si等组成的镁合金在溶剂覆盖剂sf6保护下升温熔化成液体，；步骤2、向熔体中加入y，zr和mn，搅拌，升温至805℃，扒去浮渣和覆盖剂；步骤3、将液态隔热材料注入合金型材隔热槽内并固化，通过粘结剂氰基丙烯酸酯。将隔热材料和镁合金型材断开的两部分结合在一起；步骤4、最后，在720℃进行精炼与一定的静置孕育后浇注成型。实施例5本实施例提供一种隔热金属材料，该隔热金属材料由金属材料和隔热材料构成，其中金属材料化学成分的重量百分含量为：al11％，mn10％，y11％，zn1.2％，si0.5％，zr1％，余量为mg。隔热材料为陶瓷，陶瓷成分按重量比组分为：高岭土45份，钾长石30份，石英20份，粘土13份，滑石3份。其结构为三层，上层金属层厚度为20mm，中间隔热层厚度为10mm，下层金属层厚度为20mm。本实例实现的一种隔热金属材料包括以下步骤：步骤1、将mg、al、zn、si等组成的镁合金在溶剂覆盖剂sf6保护下升温熔化成液体，；步骤2、向熔体中加入y，zr和mn，搅拌，升温至820℃，扒去浮渣和覆盖剂；步骤3、将液态隔热材料注入合金型材隔热槽内并固化，通过粘结剂氰基丙烯酸酯。将隔热材料和镁合金型材断开的两部分结合在一起；步骤4、最后，在730℃进行精炼与一定的静置孕育后浇注成型。上述实施例1至5中提供的隔热金属材料中的金属材料化学成分比例如下表1所示：表1金属材料化学成分与重量百分比上述实施例1至5中提供的隔热金属材料中的隔热材料化学成分比例如下表2所示：表2隔热材料化学成分与重量百分比重量组份实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5高岭土4041424345钾长石2527282930石英1818191920粘土1010111213滑石11223对上述实施例1至5中制得的隔热金属材料进行测试，测试方法如下：导热系数的测试分为动态法和稳态法，稳态法又分为热流计法和防护热板法。考虑到仪器精度以及控温范围，参照gb/t10294-2008标准，采用防护热板法进行测试。实验仪器包括主体、冷热源控制系统和智能测量仪三部分。主体由热板、冷板和试件夹紧系统组成。热板包括主加热板、护加热板以及背护加热板三个主要部分。主加热板和护加热板由电阻加热器及智能测量仪控温，背护加热板由精密恒温水槽控温，使三块加热板的温度保持一致。冷板由铝板、半导体制冷体和冷却水套组成，可精确控制冷板温度在设定值。智能测量仪用于整个测试系统的温度测量及控制，以实现全自动的测试。每种材料各制备3～6个尺寸为30cm×30cm×3～5cm的试件，在不同温度和含湿量下对导热系数进行12～35次测试。测试前先将试件培养至不同的含湿量，然后将试件的各面用4层塑料薄膜包裹起来。薄膜的水蒸气渗透阻sd>1.5m，可视为不透气。其厚度和热阻分别为0.0225mm和0.000537m2k/w，均可以忽略。对上述实施例1至5中制得的隔热金属材料进行导热性测试结果如下表3所示：表3测试结果上述实施例1至5中制得的隔热金属材料进行导热系数测试，系数越高，导热性越好，隔热越差。实施例其性能均好于市面正常的金属材料，其中以实施例5中制得的金属材料的隔热性能最佳，为最佳实施例。最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12