粉煤灰增粘制备泡沫铝的研究

熔体发泡法是在熔融金属中加发泡剂,搅拌均匀后加热使发泡剂分解产生气体,气体膨胀使金属液体发泡,冷却后即得泡沫固体。在研究中,采用添加氧化物颗粒即粉煤灰来增加熔体粘度。在XRD下观察,粉煤灰中还有大量石英和莫来石,是一种很好的硬质陶瓷颗粒。为了提高粉煤灰与铝的润湿性,采用铝硅合金并加入少量的钙来降低铝液表面张力,使粉煤灰加入更加容易。进行压缩检测发现,孔径接近的泡沫铝的能量吸收效果与密度成正比。     

粉煤灰漂珠颗粒增强泡沫铝基复合材料的制备与研究

利用熔体发泡法制得粉煤灰漂珠颗粒增强泡沫铝基复合材料.正交试验结果表明各影响因素对粉煤灰漂珠颗粒增强泡沫铝基复合材料孔隙率影响程度由大到小依次为:发泡时间、发泡温度和发泡剂含量.粉煤灰漂珠颗粒增强泡沫铝基复合材料的最佳制备工艺参数为:发泡时间12 min,发泡温度800℃,发泡剂含量3％.准静态压缩试验表明,粉煤灰漂珠颗粒增强泡沫铝基复合材料的应力-应变曲线可分为弹性应变区、屈服平台区和致密压实区3个区域.     

陶瓷颗粒与熔体合金增粘制备泡沫铝的研究

在熔体发泡法制备泡沫铝的过程中,研究了陶瓷颗粒与熔体合金元素共同增粘对泡沫铝孔结构、孔隙率和力学性能的影响。运用SEM、EDS等技术,对不同增粘制备的泡沫铝的胞壁微观组织进行检测。分析了新相对泡沫铝孔结构和孔隙率的影响。在相同加载速度下,对泡沫铝样品做了准静态压缩试验,分析了不同增粘泡沫铝的力学性能。结果表明:氧化钙与单质钙共同增粘可制备出气孔分布均匀、孔隙率较高的泡沫铝。泡沫铝胞壁中的金属间化合物在气孔合并、长大过程中,对气孔保持规则的泡孔结构、增加孔隙率具有重要作用。采用共同增粘制备的泡沫铝不仅具有单质钙增粘的高能量吸收性能,还具有氧化钙增粘的较高屈服强度。     

粉煤灰泡沫陶瓷铝基复合材料凝固组织的研究

以粉煤灰泡沫陶瓷为增强体,基体材料为Al-Si共晶铝硅合金和Al-23Si过共晶铝硅合金,采用压铸工艺制备了泡沫陶瓷铝基复合材料.通过光学金相分析,研究了不同浇注温度下,复合材料的界面结合以及泡沫陶瓷骨架对材料凝固组织的影响.结果表明:随着浇注温度的升高,铝合金的充型能力提高,但晶粒尺寸也会增加;共晶铝硅合金与过共晶铝硅合金均能制备出界面结合良好的复合材料:泡沫陶瓷骨架对两种基体合金凝固时均有形核基底的作用.     

泡沫铝基复合材料的研究进展

介绍了泡沫铝基复合材料的研究进展,概述以Al_2O_3、Si C为代表的硬质陶瓷颗粒增强相以及Al_2O_3短纤维、碳纤维等纤维增强相的加入对泡沫铝基复合材料的性能影响。研究表明,增强相的加入可有效解决发泡过程难以控制,所得成品存在的气泡大小不一、分布不匀,材料稳定性差等问题。此外,适量增强相的加入可有效提高泡沫铝基体的压缩强度、吸能效率以及阻尼性能,但是过量增强相的添加反而会引起泡沫铝基体的脆性增强,造成该复合材料性能的下降。     

浸渍法制备泡沫铝的显微组织和力学性能(英文)

利用聚合物泡沫采用压力浸渗铸造工艺制备开孔泡沫铝。所制备的泡沫铝能够很好地复制聚合物泡沫的几何尺寸。开孔泡沫铝的强度比闭孔泡沫铝的低很多,从而得到更多的应用。添加陶瓷颗粒可以改善泡沫铝的力学性能。本研究中,向 AC3A 铝合金中添加 SiC 颗粒得到复合材料泡沫。在复合材料泡沫中,SiC 颗粒嵌入在合金基体中及孔筋表面。高体积分数的陶瓷颗粒使合金泡沫铝的压缩强度、能量吸收、显微硬度增大。这些性能的改善归结为于泡沫铝的结构改变以及 SiC 颗粒存在于结点和孔筋处而引起的强度增加。     

增强泡沫铝复合材料制备工艺的研究

在泡沫铝材中复合硬度很高的ZrO2陶瓷球可以起到增强泡沫铝的作用。本文采用盐粒与陶瓷球复合预制体及渗流成型工艺,通过改进模具和优化工艺参数,成功制备了ZrO2陶瓷球增强泡沫铝复合材料试样。试验结果表明,在实验室条件下,当浇注温度为805℃～815℃（纯铝）、760℃～770℃（铝硅）,模具和填料预热温度为600℃～610℃（纯铝）、560℃～570℃（铝硅）时,可以获得外形尺寸为φ30×50（mm）、孔隙率为56%～75%、陶瓷球尺寸为φ1mm,陶瓷球与盐粒体积比例为1：5、2：3的试样。为泡沫复合材料的进一步开发和研究奠定了基础。     

泡沫铝复合材料负压渗流工艺的研究及缺陷分析

在泡沫铝材中复合硬度很高的ZrO2陶瓷球可以起到增强泡沫铝的作用。本文在负压渗流成型试验中采用盐粒与陶瓷球复合预制体成功制备了ZrO2陶瓷球增强泡沫铝复合材料试样。通过正交实验分析了填料预热温度A、浇注温度B、渗流负压C及预制体中陶瓷球含量D对渗流过程的影响,获得各因素对指标（渗流深度）影响的主次关系为A〉C〉B〉D。在实验室条件下,分析总结了各工艺参数对渗流过程的影响规律和选取原则,并对渗流泡沫复合试样的常见缺陷及产生原因进行了探讨。试验结果为泡沫复合材料的性能研究奠定了基础。     

SiC颗粒增强复合泡沫铝的性能研究

在加入粒径为0.5μm的Si C颗粒制备出复合泡沫铝的基础上,研究了Si C颗粒对熔体粘度、孔结构及力学性能的影响。结果表明:Si C颗粒对熔体粘度、孔结构都有重要影响,Si C颗粒增强粉末冶金泡沫铝的压缩应力-应变曲线与其他多孔泡沫金属相似;该试样的屈服强度随Si C颗粒含量的升高而增大。     

铝合金激光增材制造材料体系研究现状

首先概述了3种激光增材制造的成形技术原理,对其成形件的主要性能进行了比较。其次重点论述了近年来铝硅系、铝铜系和铝锌系铝合金以及颗粒增强铝基复合材料4种铝合金粉末材料体系的研究发展情况。在此基础上,探讨了铝基粉末在激光增材制造应用中存在的一些难点,包括粉末流动性差、反射率和导热率高、极易氧化以及成形件产生微裂纹,介绍了解决或改善这些问题的方法和作用机制。最后归纳总结了现有铝合金在激光增材制造中仍需解决的问题,对今后的研究工作进行了展望,提出未来可以进行更多元素体系的陶瓷增强颗粒研究,并开发增强颗粒/铝基粉末智能匹配系统的展望,即能够科学选择出与激光增材制造所用铝基粉末高度匹配的增强颗粒,以及研发铝合金激光复合增材技术,以期为铝合金激光增材制造材料体系的发展研究提供有价值的参考。     

SiCP增强泡沫铝基复合材料的制备工艺研究

将SiC颗粒增强铝基复合材料的制备技术与泡沫铝熔体发泡技术相结合,探索了制备SiC颗粒增强泡沫铝基复合材料的工艺方法。讨论了SiC颗粒与铝基体之间存在的润湿性,界面反应以及SiC颗粒在熔体中沉降等问题,通过选择合适的合金成分,对SiC颗粒进行预处理,采用特定的搅拌和发泡等一系列工艺方案成功地予以解决。在熔体发泡过程中,通过严格控制发泡温度、搅拌速度和搅拌时间等工艺参数,制得了孔隙率基本可调,SiC颗粒和孔洞分布均匀的泡沫铝样品。     

MANUFACTURING OF ALUMINUM/FLY ASH COMPOSITE WITH LIQUID REACTIVE SINTERING TECHNOLOGY

The Al/fly ash composites are fabricated by liquid reactive sintering P/M process with fly ash particles as intensifying phases. The reactivity and newly formed phases during liquid sintering process have been analyzed by combing Thermochemicdl data base calculation and XRD characterization. The results show that some of constituents in fly ash have reacted with liquid aluminum so that the elemental Si, Fe, Ti as well as some amount of intermetallic compounds occur. The properties of aluminum/fly ash composites have been improved. With the fraction of fly ash increase, the composite density decreases; the hardness and the modulus of the composite increases, and the composite wear resistance are significantly increased. The fly ash reinforced composites represent a sort of low cost product with possible widespread applications in the automotive, small engine, and electromechanical machinery sectors.     

Effect of Fly Ash Particles on the Compressive Properties of Closed-Cell Aluminum Foams

The closed-cell aluminum foam reinforced by 1.5 and 3.0 wt.% fly ash particles were manufactured by molten body transitional foaming process. The backscattered electron image shows that fly ash particles distribute uniformly in the cell wall. The quasi-static compression tests were conducted. Results show that Al/Fly ash foams have stable compressive property and the sudden stress drop was not observed. The plateau stress increases nearly linearly with relative density. Moreover, the addition of fly ash particles improves the plateau stress. Also, the energy absorption property of Al/Fly ash foams increase with relative density and fly ash content. These can be attributed to the contribution of the compression of cell gas and the membrane stress in the cell wall.     

闭孔泡沫铝的电磁屏蔽性能

采用粉末冶金发泡法制备闭孔泡沫铝,通过调整发泡剂含量、发泡温度、粘度、保温时间等手段,制得孔隙率可调、孔洞分布均匀的闭孔泡沫铝样品,并测试了不同孔隙率、孔径泡沫铝样品的电磁屏蔽性能.结果表明:在100～1000MHz内,泡沫铝的电磁屏蔽性能在60～90dB之间,且随着孔隙率、孔径的增加,泡沫铝的电磁屏蔽性能下降.     

添加造孔剂法制备开孔泡沫铝及其性能研究

以球形尿素颗粒为造孔剂,采用传统的粉末冶金工艺制备开孔泡沫铝并研究了其性能.结果表明,添加造孔剂法制备的泡沫铝可以任意控制孔隙率及孔径的大小,且孔结构良好,保持了造孔剂的形状;高的烧结温度使泡沫铝的压缩强度提高,但过高的温度将导致孔壁熔化.本试验制成的泡沫铝其压缩曲线和泡沫金属典型压缩曲线相似,且抗压强度和经典理论计算结果一致.     

开孔泡沫铝的低温热导率测量及其低温蓄冷应用研究

新型材料的应用对低温装置的发展起具有重大意义。为提高低温蓄冷装置的温度均衡性,一种孔隙率为63%的开孔泡沫铝材料最近在一种低温蓄冷装置中进行了实验研究。实验测试了样品从50 K到170 K的热导率,测试结果显示开孔泡沫铝在测试温度区间内热导率随温度降低而升高,其平均值为22W·(m·K)~(-1)。实验测试了开孔泡沫铝热导率对采用泡沫铝低温蓄冷装置的性能的影响。蓄冷装置中采用的相变材料为氮。实验中主要测试值为蓄冷装置在降温过程和融化过程中的温度值。实验结果显示,此装置上、下部分的最大温差小于0.5 K,远小于不采用开孔泡沫铝时的温差。随着低温蓄冷装置热导率的提高,蓄冷装置上、下部温差以及单个温度测定的温度波动均减小。     

酸洗粉煤灰烧结莫来石陶瓷及其力学性能

以酸洗粉煤灰为原料,铝溶胶为铝源,烧结制备了莫来石陶瓷。利用X射线衍射和场发射扫描电镜等分析了莫来石陶瓷的晶体结构与微观形貌,研究了烧结温度和铝溶胶添加量对莫来石陶瓷的烧结行为、析晶过程以及力学性能的影响。结果表明:随着烧结温度升高,陶瓷体积密度、莫来石含量以及抗弯强度先增大后减小;随着铝溶胶添加量增大,陶瓷体积密度和莫来石含量持续增大,但抗弯强度和维氏硬度先增大后减小。酸洗粉煤灰中添加17.7%铝溶胶,1200℃烧结时莫来石陶瓷综合性能最佳,体积密度为2.67 g/cm^3,结晶度和莫来石含量分别为83.4%和50.2%,陶瓷抗弯强度和维氏硬度分别达到137.6 MPa和7.97 GPa。     

Defects in aluminum foam with superfine open-cell structure

The infiltration casting process for producing aluminum foam includes three steps： preparing precursor using NaCI particles, infiltrating molten aluminum and cleaning NaCI precursor. Defects occur during the preparation of aluminum foam with superfine open-cell structure, and influence the pore structure and performance of aluminum foam materials. The types of the defect and their forming mechanisms are analyzed in this paper. The defects include point defects and linear metal defects, and are caused by the defects in salt precursor and the insufficient infiltration of molten aluminum into precursor. With the choice of proper precursor preparation method and infiltration process parameters, the complete aluminum foam with superfine pores could be achieved.     

粉煤灰/铝-镁合金复合材料的微观组织及摩擦磨损性能

采用粉末冶金法制得粉煤灰/Al-25%Mg复合材料,研究不同粉煤灰含量对复合材料微观组织、硬度和摩擦磨损性能的影响,采用扫描电子显微镜观察复合材料的磨损表面形貌,并对其磨损机制进行探讨。结果表明:随着粉煤灰含量的增加,复合材料的硬度呈现先增大而后减小的趋势;在较低粉煤灰含量和较低载荷下,该复合材料的摩擦因数均低于基体铝合金的,并且随粉煤灰含量的增加复合材料的耐磨性有所提高,复合材料的磨损机制主要为粘着磨损和磨粒磨损;在较高粉煤灰含量和较高载荷下,该复合材料的磨损机制转化为以剥层磨损和磨粒磨损为主。