泡沫铝技术的国内外进展

详细介绍了国内外泡沫铝技术的现状和发展趋势以及泡沫铝制品的性能 ,并对泡沫铝产业的现状及发展作了分析和展望  

泡沫铝的制备方法及应用进展

概述了泡沫铝的各种制备方法研究进展。根据制备过程中铝的状态可以将制备方法分为三类：固相法、液相法、电沉积法。液态铝能够通过直接注入气体、加入发泡剂或生成过饱和固一气共晶体的方法制得泡沫铝，间接方法包括熔模铸造法和渗流铸造法。如果往铝粉末压块中加入发泡剂，通过加热使发泡剂分解同样能得到泡沫铝。类似的方法还包括粉浆烧结法、散粉烧结法等。最后描述了泡沫铝的结构和优良性能，并对泡沫铝在各领域的应用进行了概括和展望。  

闭孔泡沫铝材料制备过程中气泡的形成与演化

以熔体直接发泡法制备闭孔泡沫铝材实验为基础,通过获得不同实验阶段的泡沫铝样品,以及对实验样品切面或断面进行观察和分析,描述了在熔体发泡法制造泡沫铝过程中TiH2加入熔体后的分解过程,原始气泡的形成方式以及产生的气泡和未分解TiH2的存在状态;解释了气泡进一步长大的原因和未分解的TiH2如何释放气体;表述了气泡的合并和无泡层的形成.结果表明:未分解的TiH2颗粒粘附在熔体内形成的较小气泡表面,即气/液相界面上;在恒温发泡过程中气泡壁上吸附的尚未分解的TiH2颗粒进一步分解并向气泡内释放气体,使气泡长大;相邻气泡壁上的TiH2局部浓度较高并集中释放气体,导致气泡壁破裂及气泡间的合并.  

熔体吹气发泡法制备泡沫铝的试验研究

利用熔体吹气发泡法制备闭孔泡沫铝的工艺以及工艺参数对发泡效果的影响,发现以铝硅合金为原料,Al2O3颗粒为增粘剂制备的泡沫铝孔隙率达90%以上,气孔均匀的泡沫铝其工艺参数为：发泡温度为750～780 ℃,增粘颗粒体积分数为10%～15%,气体流量为0.5～1.5 L/min.研究表明,熔体吹气发泡法制备泡沫铝简单、高效,制备样品孔隙率高,是一种有较好开发前景的制备方法.  

粉末冶金发泡时泡沫铝孔结构及泡壁的微观组织演变

研究了粉末冶金法制备泡沫铝时泡沫孔结构及胞壁微观组织变化的规律.泡沫铝发泡时经历微膨胀、显著膨胀和收缩等过程;孔结构经历了形核和长大,以及在毛细力和重力驱动下泡壁熔体的流动引起的合并粗化和孔隙率自上而下梯度减小等演化过程.加热时,铝/硅颗粒边界处硅的扩散层首先熔化,并沿着铝颗粒边界扩散,最终使铝硅粉末复合体完全熔化而实现合金化.实验发现泡壁的凝固组织与典型的变质处理后的铸造铝硅合金的组织类似.  

熔体吹气发泡法制备泡沫铝研究

利用熔体吹气发泡法制备出了闭孔泡沫铝,观察了样品的表面形貌,并通过试验测试其力学性能;分析了发泡温度、Al2O3粉末体积分数对泡沫铝制备的工艺影响。试验结果表明：加入的Al2O3粉末必须达到一定的百分比,铝液中通入气体才会产生泡沫,在700℃和720℃时,Al2O3粉末体积分数的临界点分别为4%和6%;泡沫的稳定性随着温度的增高而降低;Al2O3体积分数越大,气体流量越大,泡沫铝孔径越大;但当Al2O3粉末体积分数超过20%时,很难发泡。  

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。  

预制体制备方式对PCM法泡沫铝发泡行为的影响

采用冷压法、热压法和挤压法3种方式制备了预制体试样,研究试样在不同加热炉温下的发泡行为。结果表明：采用冷压法时,几种加热温度下制备的预制体均不能发泡;采用热压法制备的预制体的发泡效果随加热速度而异,炉温为725℃时,没有发泡,试样裂开;炉温为750℃和800℃时,试样发泡成功;采用挤压法制备的预制体在不同炉温下均能发泡。当压力平衡温度（Tp）小于可发泡温度（Tf）时,预制体不能发泡;当Tp〉Tf时,预制体可以发泡,且△（Tp-Tf）越大,发泡效果越好;预制体制备方式和加热速度对PCM法制备泡沫铝的发泡效果和行为有显著影响,其中采用挤压法制备的预制体性能最好。  

基于发泡剂预处理的两步法泡沫铝制备工艺研究

研究了基于发泡剂预处理的两步法泡沫铝制备工艺,即获得可发泡的预制品,发泡剂在熔体中分散和重新升温发泡,发泡剂分解释气.通过在发泡剂表面涂敷铝溶胶,推迟分解释气时间(4 min左右),实现了将发泡剂在熔体中的分散和分解发泡分开的目的.研究了各阶段工艺参数对发泡效果的影响规律,分析确定了试验条件下的最佳工艺参数值.结果表明,经缓释处理的发泡剂用量为2%、混合搅拌时间为3 min时,可得到质量较好的泡沫铝预制品.  

泡沫铝合金显微组织和压缩力学性能的研究

采用Si、Mg及Cu元素进行合金化处理，制备了几种不同力学性能的开孔泡沫铝，并通过准静态压缩实验，研究合金化对泡沫铝压缩力学行为与吸能特征的影响。实验结果表明：采用Si、Mg及Cu元素合金化处理显著改变了泡沫铝的应力-应变行为与吸能特征，使泡沫铝的屈服强度提高，吸能性大幅度上升。另外，还研究了渗流法制备工艺对泡沫铝微观组织和性能的影响，结果显示由于渗流法制备过程特殊的凝固条件，使得泡沫铝的微观组织比相同成分的铸造铝合金的组织明显粗大。