大孔径高孔隙率泡沫铝的制备

采用熔体发泡工艺,用纯铝作原料,氢化钛为发泡剂,金属钙粉为增粘剂,制备出孔结构均匀,孔隙率大于80%,孔径大于4.2mm的闭孔泡沫铝,整个工艺过程控制平稳。探讨了发泡温度、金属钙粉和氢化钛加入量及搅拌时间对泡沫铝结构的影响。结果表明,增粘剂钙粉的加入量为1.5%～2.0%,增粘温度850～860℃,搅拌时间为2.0～2.5 min,发泡剂TiH_2的加入量为1.5%～2.0%,发泡温度为680～690℃,发泡搅拌速度和时间分别为860 rpm和2.0～2.5 min,保温时间4.5～6.0 min时为最佳工艺。     

采用新型发泡剂制备泡沫铝

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。     

以ZrH_2为发泡剂的泡沫铝制备和表征

使用氢化锆为发泡剂,通过熔体发泡法制备泡沫铝并研究其影响因素。制备工艺为：添加0.6%-1.4%的发泡剂,1.5%-3.0%Ca（质量分数）作为增粘剂,发泡温度933-1013K,搅拌时间为0.5-2.5min和保温时间为1.5-4.0min。利用XRD和SEM对泡沫铝样品进行表征,测试其力学性能。结果表明,在合适的工艺参数下能制备出孔径均匀的泡沫铝,采用氢化锆为发泡剂可以制备出平均孔径为1mm左右的泡沫铝。金属间化合物和Al2O3的存在影响熔体的粘度。泡沫铝的力学性能经历线弹性区、平台区和致密化区并表现出较高的能量吸收效率。     

ZL101泡沫铝合金制备技术研究

以ZL101为基体材料,利用熔体发泡法制备泡沫铝合金,通过控制增粘温度、增粘物质和发泡物质的加入方式、发泡温度等关键参数获得稳定的制备工艺参数.实验结果表明,在660℃增粘效果要好于在700℃以上增粘;TiH2采用铝箔包裹方式加入可以有效减少加入过程的烧损量;加入发泡剂过程中使用带有下旋压力的双层折叶搅拌浆有利于将TiH2快速分散均匀和减小泡沫铝底部实心层;发泡温度为645℃时可以获得孔径较均匀的泡沫铝合金.     

复合碳酸盐作发泡剂制备泡沫铝的工艺研究

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.     

小孔径泡沫铝制备工艺研究

通过扫描电镜、温控仪、液压机、混料机、加热炉等设备,试验研究粉末冶金法制备小孔径泡沫铝材料的工艺。结果表明,热压工艺可大幅提高试样致密度;模具发泡法的发泡时间短,发泡温度控制准确,能耗低,发泡可控。控制发泡剂Ti H2的含量、发泡温度为680℃、发泡时间为3 min~6 min时,可制备出孔隙率在50%~70%、孔的大小、形状均匀的泡沫铝材料。     

半固态法泡沫铝材料制备工艺研究

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%。     

泡沫铝金属材料两种制备工艺的探讨

采用渗流铸造法和粉末冶金法制备闭孔泡沫铝合金。结果表明,采用渗流铸造法时影响渗流深度及孔均匀性的主要工艺参数为粒子尺寸及其与模具的预热温度、铝液浇注温度和真空度;采用粉末冶金法时,影响孔结构的主要工艺参数为发泡剂的加入量、发泡温度和发泡时间。     

Discussion on Preparation Processes of Two Aluminum Foam Meal Material

采用渗流铸造法和粉末冶金法制备闭孔泡沫铝合金.结果表明,采用渗流铸造法时影响渗流深度及孔均匀性的主要工艺参数为粒子尺寸及其与模具的预热温度、铝液浇注温度和真空度;采用粉末冶金法时,影响孔结构的主要工艺参数为发泡剂的加入量、发泡温度和发泡时间.     

发泡工艺参数对6061泡沫铝孔结构和压缩性能的影响

以6061铝合金为原料、Ti H₂为发泡剂，通过熔体发泡法制备闭孔泡沫铝。采用正交试验探究Ca添加量、Ti H₂添加量与添加温度，以及发泡保温时间对泡孔结构的影响。采用XRD检测泡壁物相组成，SEM观察微观组织形态，并对6061泡沫铝的压缩性能进行研究。结果表明：泡沫铝孔壁由α-Al基体、Al₄Ca和Al₂₀Ca Ti₂组成。确定6061泡沫铝最佳制备工艺为：Ca添加量2%,Ti H₂添加量0.4%,Ti H₂添加温度650℃，发泡保温时间5 min，该工艺下屈服应力为2.38 MPa，吸能量为1.62 MJ/m³。     

粉末冶金法制备泡沫铝材研究进展

介绍了泡沫铝材的用途和应用前景，国内外的研究现状，重点阐述了采用粉末冶金法制备泡沫铝材的基本原理、工艺流程，与其它方法比较的优缺点。对粉末冶金法制备泡沫铝过程的制坯压力、发泡剂量、发泡温度、发泡时间等参数对发泡过程的影响进行了讨论，分析了泡沫铝研究的现存问题及发展趋势。     

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.     

泡沫铝两步法制备工艺用新型发泡剂的热分解行为

研究一种适于两步法制备泡沫铝工艺用新型发泡剂的热分解行为,分析其分解过程中的动力学与热力学特征,以及发泡气体与熔体之间可能存在的反应。研究表明:该新型发泡剂具有分解温度范围宽、分解过程缓慢的特点;其在熔体中的发泡过程主要受化学反应控制;新型发泡剂所释放的氧化性气体与熔体发生反应,在气泡表面所形成的连续氧化膜,对稳定气泡形貌、减缓气泡的合并和长大有重要作用;该新型发泡剂在两步发泡法制备泡沫铝过程中表现出前期损耗率低、后期发泡效率高的优异性能。     

粉末冶金法制备SiC_p/2024Al泡沫复合材料的表征(英文)

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。     

Alternative starting materials for the production of aluminum foam by the powder metallurgical process

In the past it has already been proven that aluminum foam is a construction material appropriate for numerous applications. Especially in domains such as machine tool manufacturing and vehicle construction the combination of lightweight design and vibration damping is of great importance and aluminum foam can unfold its full potential. The widespread use of aluminum foam is still hampered by the high production costs resulting from the expensive production process and starting materials. The present work focuses on studies of alternative, cheaper starting materials. The results of current investigations follow the idea that aluminum chips may be successfully used as base material instead of atomized powders, without negatively influencing the macroscopic foam structure. It could also be proven that good foaming rates can be achieved with calcium carbonate as foaming agent for aluminum. That's why already in the near future, it will be possible to use recycling materials like aluminum chips in the series production of aluminum foams by the powder metallurgical process (PM process). Since sorted aluminum chips cost less than 1 €/kg, and calcium carbonate costs only a fraction of titanium hydride, a distinct price reduction for aluminum foam, and the lowering of the inhibition threshold for its application should be possible. Further studies are required to examine the static and dynamic properties of the foams and to compare them with conventional aluminum foams.     

Preparation and characterization of SiCp/2024Al composite foams by powder metallurgy

SiC_p/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 SiC_p/2024Al composite foams are the brittle foam materials.     

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.     

泡沫铝夹芯板粉末冶金发泡机理的SR-CT研究

利用同步辐射装置的SR-CT,通过图像的断层扫描及3D重建,对轧制复合-粉末冶金发泡工艺制备的泡沫铝夹芯板(AFS)进行了泡孔结构演化的研究,分析了发泡过程中孔隙率的变化及大尺寸连通孔的形成原因。研究结果表明:具有微米级空间分辨率的SR-CT可清晰地观测到泡孔萌生及生长各阶段的泡沫结构。泡孔在发泡15~30 s阶段生成,形状为垂直于轧制方向的类裂纹孔。发泡45 s时,泡孔开始发生明显合并,继续延长发泡时间易导致形成大尺寸连通孔。芯层泡沫铝的孔隙率在泡孔的萌生阶段及合并阶段增长幅度较大,减少混料时发泡剂的"团聚"及提高芯层粉末致密度可获得良好的芯层泡沫结构。     

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。     

以TiH_2为发泡剂制备泡沫铝的研究现状

探讨了发泡剂发泡法、粉末冶金发泡法、累积叠轧焊法中以TiH2为发泡剂制备泡沫铝的研究进展.在发泡剂发泡法中,对TiH2发泡剂高温下分解过快问题采取了热处理、化学改性、包覆等方法以减缓其释气速率,使泡沫铝生产易于控制;在粉末冶金发泡法、累积叠轧焊法制备泡沫铝夹心板的过程中,后者更有利于TiH2发泡剂的均匀分布.