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相似文献
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1.
小孔径泡沫铝的制备及孔结构细化机理   总被引:6,自引:0,他引:6  
在常规熔体发泡法的基础上,采用加入0.5%(质量分数)Mg、添加1%形核剂和发泡剂,经(400℃,6 h)+(475℃,1 h)氧化预处理、搅拌发泡50 s等措施,制备出平均孔径1.03 mm、孔隙率75%、结构均匀的小孔径Al-9Si泡沫.孔径细化机理分析表明,Mg的作用在于降低铝熔体的表面张力,提高气泡稳定性;形核剂的作用在于增加气泡非均匀形核的核心;发泡剂氧化预处理可以推迟和延缓发泡剂的分解,提高发泡剂的分散均匀性;搅拌发泡的作用是在发泡剂剧烈分解的中段,通过搅拌搅碎气泡,减小平均孔径.  相似文献   

2.
氢化锆熔体发泡法制备小孔径泡沫铝   总被引:3,自引:0,他引:3  
以ZrH_2为发泡剂,采用熔体发泡法制备铝基小孔径泡沫铝,分析其制备过程及影响孔结构的因素;优化实验室制备泡沫铝的工艺条件;借助图形分析方法表征泡沫铝的孔径分布,并与TiH_2制备的泡沫铝进行了对比;采用改进座滴装置研究铝合金与氢化物的润湿行为.结果表明:ZrH_2较适合制备小孔径泡沫铝;优化工艺条件为:Al 650 g,增粘剂Ca 的加入量2.5%,发泡剂ZrH_2的加入量1.0%,发泡温度680 ℃,搅拌时间1.5 min,保温时间2.5 min;制备的泡沫铝孔径均匀,平均孔径小于1.5 mm;ZrH_2在铝合金中的润湿特点是导致泡沫铝孔径较小的主要原因.  相似文献   

3.
粉体发泡法泡沫铝制备工艺及性能的研究   总被引:11,自引:2,他引:9  
本文研究一种新的泡沫铝制备方法———粉体发泡法。其工艺原理为 :混合铝粉与一种发泡剂粉末 (TiH2 ) ,在一定温度下轴向压缩得到具有气密结构的预制品 ,加热预制品使发泡剂分解释放出气体迫使预制品膨胀得到泡沫铝。混合、压制和发泡是粉体发泡法的三个重要环节。本论文详细研究了各个工艺过程 ,确定了其在试验条件下的最佳工艺参数值。混合速度 2 5 0r/min ,混合时间大于 6h可以保证得到混合均匀的粉末混合物。压力 130~ 15 0MPa ,压制混合 40 0℃~ 45 0℃时可以得到具有气密结构的预制品。同时调整发泡工艺中的参数发泡剂用量 (1%左右 )、发泡温度 (6 0 0℃~ 72 0 0℃ )、发泡时间 (3~ 15min)可以得到不同孔结构的泡沫铝。泡沫铝的吸能能力和其压缩性能紧密相连。在其压缩应力应变曲线上有很长的一段平台区 ,显示出较大的吸能能力。其吸能能力受孔隙率的影响 ,随孔隙率呈非单调变化 ,在某一孔隙率下具有最大的吸能能力。吸能效率随应变的增加先增大后减小 ,在应变 0 .1~ 0 .3之间存在一个峰值。研究了闭孔泡沫铝的导热性能 ,结果表明泡沫铝的导热性能低于实体铝 ,其导热性能不仅与孔隙率有很大的关系 ,而且其它孔结构及其宏观结构的影响也是不容忽视的  相似文献   

4.
偻体发泡法泡沫铝制备工艺及性能的研究   总被引:2,自引:2,他引:0  
本文研究一种新的泡沫铝制备方法-粉体发泡法。其工艺原理为:混合铝粉与一种发泡剂粉末(TiH2),在一定温度下轴向压缩得到具有气密结构的预制品,加热预吕使发泡剂分解释放出气体迫使预制品膨胀得到泡沫铝。混合、压制和发泡是粉体发泡法的三个重要环节。本论文详细研究了各个工艺过程,确定了其在试验条件下的最佳工艺参数。混合速率250r/min,混合时间大于6h可以保证得到混合均匀的粉末混合物。压力130-150MPa,压制混合400℃-450℃时可以得到具有气密结构的预制品。同时调整发泡工艺中的参数发泡剂用量(1%左右)、发泡温度(600℃-7200℃),发泡时间(3-15min)可以得到不同孔结构的泡沫铝。泡沫铝的吸能能力和其压缩性能紧密相连。在其压缩应力应变曲线上有很长的一段平台区,显示出较大的吸能能力。其吸能能力受孔隙率的影响,随孔隙率呈非单调变化,在某一孔隙率下具有最大的吸能能力。吸能效率随应变的增加先增大后减小,在应变0.1-0.3之间存在一个峰值。泡沫铝的吸能能力和其压缩性能紧密相连。在其压缩应力应变曲线上有很长的一段平台区,显示出较大的吸能能力。其吸能能力受孔隙率的影响,随孔隙率呈非单调变化,在某一孔隙率下具有最大的吸能能力。吸能效率随应变的增加先增大后减小,在应变0.1-0.3之间存在一个峰值。研究了闭孔泡沫铝的导热性能,结果表明泡沫铝的导热性能低于实体铝,其导热性能不仅与孔隙率有很大的关系,而且其它孔结构及其宏观结构的影响也是不容忽视的。  相似文献   

5.
采用半固态法制备泡沫铝,并对制备工艺进行了初步探索。研究了熔体浇注温度、发泡剂TiH_2添加量对Al-Si合金熔体发泡孔隙率和平均孔径的影响。研究表明,利用Al-Si合金在半固态区的自增粘作用,可以得到孔隙率为20%~50%、孔径为2~4 mm的泡沫铝;浇注温度在650~670℃时,随浇注温度的升高,Al-Si合金泡沫铝试样孔隙率增加,更高的浇注温度使孔隙率减少;发泡剂TiH_2添加量在1%~3%时,随发泡剂添加量的增加,孔隙率和孔径均增加,发泡剂过多反而使孔隙率和孔径减小。浇注温度为670℃、TiH_2添加量3%时,Al-Si熔体发泡效果最优,孔隙率可达48%。  相似文献   

6.
复合碳酸盐作发泡剂制备泡沫铝的工艺研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
采用熔体发泡法制取泡沫铝,利用DSC和DTG两种方法,分析了CaMg(CO3)2的热分解特性,同时系统地研究了发泡剂含量、温度及搅拌时间对泡沫铝孔结构的影响.结果表明,发泡剂加入质量分数为2%~3%,搅拌时间1 min~2 min,发泡温度为660℃~710℃的条件下,可以制取孔结构均匀、孔隙率高的泡沫铝合金.  相似文献   

7.
采用新型发泡剂制备泡沫铝   总被引:3,自引:3,他引:0  
研究了一种在泡沫铝制备过程中可替代TiH2及ZrH2类发泡剂的新型发泡粉末的热分解行为,探讨该新型发泡剂加入量及发泡温度等因素对泡沫铝孔隙率的影响。研究表明:该新型发泡材料具有分解温度范围宽及分解过程缓慢的特点。当采用该发泡剂时,泡沫铝制备过程无需额外加入金属Ca类增粘剂;随发泡温度的升高,泡沫铝的孔隙率先升高后下降;随发泡剂量的增多,发泡体中的无泡层逐渐减少,当发泡剂的加入量在1.40%以上时,发泡体中的无泡层消失;在发泡温度740℃、发泡剂加入量1.40%~2.20%、搅拌时间3min、保温发泡时间5min的条件下,可以制备出孔径2~5mm,孔隙率60%~80%,孔隙基本均匀且无实心体的泡沫铝。  相似文献   

8.
《铸造》2015,(10)
通过实时摄像和断面图处理相结合方法,对热挤出成形无约束条件下的粉末紧实熔化法发泡工艺(简称PCM)及泡沫铝气孔结构的演变进行了研究。结果表明:加热速度(炉温)和试样温度(加热时间)是影响泡沫铝发泡行为和孔结构的主要因素;炉温为750℃、780℃、800℃、820℃时,发泡效果较好;炉温越高,试样的最大膨胀高度越高,孔隙率峰值越高,气孔更为圆整和均匀;预设炉温最佳范围为780~800℃,试样温度最佳范围为720~740℃,在此参数范围内,可得到最大孔隙率为77%、平均孔径2 mm、气孔圆整度为0.8的均匀孔结构的泡沫铝试样;发泡过程中孔结构的演化过程为:气孔形成、孔隙率不断增加,气孔大小和形状由小孔径球形、大孔径球形、多边形化、合并而至塌陷。  相似文献   

9.
为克服现有熔体发泡制备泡沫铝工艺中发泡剂TiH_2含量高所带来的成本高、分散性差、与发泡工艺匹配难、降低材料性能等负面影响,采用新型真空发泡法制备Al Si12合金泡沫,并对其中的初始气孔及真空发泡AlSi12合金泡沫孔结构的形成及控制工艺进行研究。结果表明:AlSi12合金在620℃熔化保温1 h、添加1%Si C和2%Ca以2000 r/min的速度搅拌10 min增粘、添加微量(0.02%,质量分数)Ti H2以2000 r/min的速度搅拌6 min的条件下可获得均匀细小的初始气孔;在真空度为5 Pa下发泡10 s,真空下冷却6 min的条件下,获得了平均孔径2.4 mm,孔隙率83.7%,孔结构均匀的AlSi12合金泡沫;初始气孔以SiC、Al_2O_3、SiO_2等第二相为气泡非均质形核的核心。  相似文献   

10.
泡孔结构对开孔泡沫铝压缩力学性能的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
采用渗流工艺制备出不同孔径的均匀孔结构和混合孔结构的开孔泡沫铝,研究了孔结构(孔径大小及其比例分布)对开孔泡沫铝压缩力学性能的影响。结果表明:对于均匀孔径的开孔泡沫铝而言,在相对密度不变的条件下,孔径大小对其压缩性能几乎没有影响;而当泡沫铝的孔结构是由不同尺寸的孔相混合时,则大孔与小孔的相对体积比对其力学性能,特别是弹性模量具有较大影响,大、小孔径按适当比例混合可使开孔泡沫铝相对密度降低而刚度显著升高。  相似文献   

11.
Al-2 wt.% Mg-Re foams with relatively small pore size (∼1 mm) were fabricated by the melt foaming method with the addition of titanium hydride as a blowing agent. The corrosion resistance properties of the Al-Mg-Re foams have been studied and the results compared with those of Al foam and Al-5 wt.% Cu foam. The results show that in order to get Al-Mg-Re alloy foams with good pore structures, Ca and Mg should be added to the pure Al melt before adding the blowing agent; the corrosion resistance properties of Al-Mg-Re foams are better than those of Al foam and Al-Cu foams.  相似文献   

12.
为获得高强度的微米孔径多孔铝,通过真空压力烧结溶解工艺制备微米孔径多孔铝,对制备过程、微米孔径多孔铝的强度及渗透性能进行研究。结果表明:真空环境下的压力烧结可明显促进铝粉烧结,提高微米孔径多孔铝的抗弯强度;在压制压力500 MPa、烧结温度650℃、烧结时间2 h以及烧结压力150~200 MPa条件下可获得孔隙率44%~61%、平均孔径55~230μm的多孔铝;随着孔隙率和平均孔径的提高,微米孔径多孔铝的相对渗透系数增大;与尺寸相同、孔结构相似的多孔不锈钢相比,微米孔径多孔铝具有较好的渗透性能和较高的耐压破坏比强度。  相似文献   

13.
Pure Al and alumina (2, 5, 10 wt.% Al2O3)-added Al composite foams were fabricated through powder metallurgy technique, where boric acid (H3BO3) is employed as a new alternative foaming agent. It is aimed to determine the effects of boric acid on the foaming behavior and cellular structure and also purposed to develop the mechanical properties of Al foams by addition of Al2O3. Al and Al composite foams with porosity fraction in the range of 46-53% were achieved by sintering at 620 °C for 2 h. Cell morphology was characterized using a combination of stereomicroscope equipped with image analyzer and scanning electron microscopy. Microhardness values were measured via using Vickers indentation technique. Quasi-static compression tests were performed at strain rate of 10?3 s?1. Compressive strength and energy absorption of the composite foams enhanced not only by the increasing weight fraction of alumina, but also by the usage of boric acid which leads to formation of boron oxide (B2O3) acting as a binder in obtaining dense cell walls. The results revealed that the boric acid has outstanding potential as foaming agent in the fabrication of Al and Al composite foams by providing improved mechanical properties.  相似文献   

14.
胞状AlCu5Mn合金泡沫的压缩性能和能量吸收特性   总被引:2,自引:0,他引:2  
用熔体发泡法制备孔隙率为51.5%~90.5%、孔结构均匀的胞状铝合金(AlCu5Mn),研究其孔结构、压缩性能、能量吸收能力、能量吸收效率和吸能性能.结果表明:胞状铝合金孔结构由高孔隙率(88.8%)时的大孔径、多边形孔向低孔隙率(62.5%)时的小孔径、球形孔孔结构过渡,其压缩应力(σ)-应变(ε)曲线具有线性变形阶段、屈服平台阶段和致密化阶段三个部分,由线性变形阶段进入屈服平台阶段所对应的ε_s值介于2%~9%之间;屈服强度σ_s~*随着孔隙率的增大而下降,在孔隙率相同的条件下,胞状铝合金的力学性能优于胞状铝和多孔铝合金,其比刚度高于钢;当应变为定值时,胞状铝合金单位体积和单位质量的压缩吸能能力(C和C_m)都随着孔隙率的升高而降低,但是孔隙率在73.5%~82.1%范围内时,其C_m与ε的关系几乎不随孔隙率的改变而改变;对于孔隙率为51.5%~90.5%的胞状铝合金,它们的吸能效率的峰值都大于80%.胞状铝合金的C-σ和C_m-σ关系可以表征其吸能性能,从而可以根据实际工况选择作为减振吸能材料的胞状铝合金的最佳孔结构.  相似文献   

15.
Composites of Al-Si-Mg (A356) alloy with silicon carbide particles were synthesized in-house and foamed by melt processing using titanium hydride as foaming agent. The effects of the SiCP size and content, and foaming temperature on the stability and quality of the foam were explored. It was observed that the foam stability depended on the foaming temperature alone but not on the particle size or volume percent within the studied ranges. Specifically, foam stability was poor at 670°C. Among the stable foams obtained at 640°C, cell soundness (absence of/low defects, and collapse) was seen to vary depending on the particle size and content; For example, for finer size, lower particle contents were sufficient to obtain sound cell structure. It is possible to determine a foaming process window based on material and process parameters for good expansion, foam stability, and cell structure.  相似文献   

16.
以CaCO3粉末和SiC颗粒分别作为发泡剂和稳定剂,采用液态法制备了泡沫ZL104,确定了发泡温度,并分析了制备过程中CaCO3加入量和保温时间对泡沫ZL104孔径和孔隙率的影响规律。结果发现:泡沫ZL104的发泡温度应选为700℃;CaCO3加入量的增加会导致泡沫ZL104的孔隙率呈非线性增大,加入量超过2%(质量分数)时,对孔隙率的影响不显著,故CaCO3的加入量应该控制在2%以内;保温时间在2~8min以内时不会发生气泡合并和破裂。  相似文献   

17.
为了丰富泡沫材料制备工艺、推动其快速发展与广泛应用,以CaCO3为发泡剂采用粉末冶金法制备SiCp/2024Al泡沫复合材料。采用SEM和Magiscan-2A图像分析仪研究了CaCO3发泡剂和SiC颗粒的含量对发泡行为的影响,并且通过Gleeble 1500热模拟机分析了SiC颗粒的含量对压缩性能的影响。结果表明:随着发泡剂的增多,孔隙率和孔径先增加后减小。随着增强体含量的增加,孔隙率和孔径都减小。压缩曲线揭示加入增强体可以改善压缩屈服强度和吸能能力。SiCp/2024Al泡沫复合材料显示为脆性泡沫材料。  相似文献   

18.
针对熔体发泡法制备泡沫镁存在的困难,使用包覆发泡剂及改进工艺成功制得泡孔均匀的泡沫镁试样。利用OM、SEM、EDS及XRD等分析手段对试样进行宏微观结构表征,结果表明:泡沫镁试样宏观孔以典型的闭孔结构为主,但也存在一些连通孔及少量大孔,它们多是宏观裂纹的产生及扩展位置。泡孔内壁存在一些褶皱缺陷,且弥散分布着许多反应产生的MgO和CaO颗粒,压缩变形过程中,这些部位易产生应力集中,促进微裂纹的形成与扩展。孔壁上主要分布着碳化硅颗粒及生成的Mg2Ca相。测试分析了孔隙率和孔径对泡沫镁压缩力学性能和能量吸收性能的影响,并深入研究其压缩破坏机理,研究发现:随着孔隙率的降低,泡沫镁弹性变形增大,屈服强度升高;随着孔径的增大,泡沫镁屈服强度及平台应力明显减小,表现出显著的孔径效应。随着孔隙率的升高或孔径的增大,泡沫镁的能量吸收性能显著降低。泡沫镁的破坏为解理脆性断裂,这与孔壁组织及镁基体性质有很大的关系。  相似文献   

19.
SiCp/2024Al composite foams were manufactured by powder metallurgical methods using foaming agent CaCO3 in order to enrich the foam fabrication process and promote its development and extensive application. The effects of CaCO3 and SiC volume fractions on the foaming behaviours were investigated by means of SEM and Magiscan-2A image analysis technique. The influence of SiC content on the compressive behaviour was analyzed using Gleeble 1500 thermal simulation testing machine. The experimental results show that with increasing the foaming agent, the porosity and pore dimension increase first and decrease later. With increasing the reinforcement content, the porosity and pore dimension decrease. The compressive curves reveal that the introduction of SiC particles can improve compressive yield strength and energy absorption capacity. Meanwhile, it is found that SiCp/2024Al composite foams are the brittle foam materials.  相似文献   

20.
穿孔法改进泡沫铝的吸声性能   总被引:1,自引:0,他引:1  
利用熔体发泡技术制备不同孔径和气孔率的泡沫铝,对不同气孔率的原始状态泡沫铝以及孔径为1.1 mm的穿孔泡沫铝的吸声性能进行研究。结果表明:未设置背腔时,原始状态泡沫铝的吸声性能不高,设置背腔后,由于泡沫铝中所含通透结构的作用,泡沫铝的吸声性能明显提高;穿孔泡沫铝的穿孔率在0.5%~1.0%范围,设置60~80 mm背腔时可使降噪系数超过0.42,比原始状态泡沫铝不设置背腔时的降噪系数高2倍左右;穿孔泡沫铝设置背腔后的吸声特性符合Helmholtz共振吸声的规律,但受到穿孔结构、泡沫铝原本存在的缺陷组成的通透结构和气泡孔在穿孔过程中被打开的小开口等因素的影响。  相似文献   

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