白云石制备泡沫镁合金的研究

研究了白云石作为发泡剂和增粘剂制备泡沫镁合金的工艺,考察了白云石作为发泡剂时,其加入量、颗粒尺寸和加入温度对泡沫镁合金结构的影响。结果表明,以白云石为发泡剂和增粘剂,可以制备孔隙结构均匀、孔隙率高的泡沫镁合金,但所制备的泡沫镁合金中有气体空腔和底部无泡层的缺陷;泡沫镁的密度最小为0.38 g/cm~3,孔隙率最高为78.7%;白云石在650℃以上大量分解,适合作泡沫镁发泡剂;白云石作为增粘剂和发泡剂,并不能完全分解,其残留物和分解产物在基体中基本均匀分布,在孔边缘局部团聚。在1%～2.5%范围内,随着白云石加入量的增加,泡沫镁合金密度逐渐减小;在74～250μm范围内,随着发泡剂颗粒尺寸增大,泡沫镁合金的密度先减小后增大,转折点为150μm;在620～710℃内,随着白云石加入温度提高,泡沫镁合金密度先减小后增大,转折点为680℃;泡沫镁合金的孔隙率变化规律与其密度变化规律相反。     

两步法制备泡沫镁合金

研究了两步法制备泡沫镁合金的工艺,考察了发泡剂、增粘剂及Al加入量对泡沫镁合金结构的影响。结果表明,通过控制发泡剂、增粘剂及Al加入量,采用两步法工艺可以制备出结构均匀、孔隙率高的泡沫镁合金。发泡剂或增粘剂的加入量过高或过低时,泡沫镁合金中会出现无泡实体或较大气体空腔的缺陷。当合金熔体中不添加Al时,泡沫镁合金中普遍存在气孔大小不均匀的现象;加入2%～6%的Al后,合金熔体的倾倒流动性提高,泡沫镁合金的气孔大小基本均匀一致。随着发泡剂或增粘剂加入量的增加,泡沫镁合金的孔隙率先增大后减小,当发泡剂加入量为2%或增粘剂加入量为0.1%时,泡沫镁合金的孔隙率最大。随着熔体中Al加入量的增加,泡沫镁合金的孔隙率逐渐增大。     

熔体发泡法制备泡沫镁材料的研究

选用ZM5镁合金为主体原料、SiC为增粘剂、MgCO3为发泡剂,对用熔体直接发泡法制备泡沫镁材料进行了研究.结果表明,采用SiC为增粘剂、MgCO3为发泡剂可以制备出低密度、高孔隙率的泡沫镁材料;随着MgCO3或SiC含量的增加,泡沫镁的密度逐渐减小,但当MgCO3含量超过1.5%或SiC含量超过15%时,泡沫镁的密度有所增加;泡沫镁平均孔隙率的变化规律与密度的变化规律相反.     

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。     

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。     

包覆CaCO_3制备泡沫镁合金的研究

选用Ca粒作为增粘剂,经包覆后的Ca CO_3粉末作为发泡剂,采用熔体发泡法制备了闭孔泡沫镁材料。为了减缓Ca CO_3在高温下的分解,采用溶胶-凝胶法包覆了Ca CO_3粉末。结果表明,以Ca粒为增粘剂,包覆后的Ca CO_3粉末为发泡剂,采用熔体发泡法可制备出低密度、高孔隙率的泡沫镁材料;随着增粘温度和发泡温度的增加,孔隙率先增大后减小;当增粘温度为720℃或者发泡温度为740℃时,孔隙率达到最大值;密度的变化规律与孔隙率的变化规律相反。     

以CaMg(CO_3)_2为发泡剂制备泡沫铝的工艺探讨

以Ca Mg(CO3)2为发泡剂,Ca粉为增粘剂,ZLD 102铝硅合金为基体制备泡沫铝,探讨其工艺可行性。结果表明,以Ca Mg(CO3)2为发泡剂制备泡沫铝是可行的,其最佳发泡温度为710℃,搅拌时间为2 min,保温时间为4⁸min。所制备泡沫铝的孔隙率可达86.42%,密度为0.36 g/cm3。     

氢化锆熔体发泡法制备小孔径泡沫铝

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.     

玻璃纤维增强泡沫铝性能的研究

以纯铝为基体材料、TiH2为发泡剂和镀铜玻璃纤维为外加剂,制备了不同孔隙率的泡沫铝。研究了玻璃纤维掺量及长径比对泡沫铝孔隙率、表观密度、抗压强度及导热系数的影响规律。结果表明:当发泡剂用量不变时,随玻璃纤维掺量及长径比的增加,泡沫铝的孔隙率增大,表观密度、导热系数和抗压强度均有相应降低;但纤维长径比的影响较纤维掺量小。     

发泡剂粒度和发泡温度对泡沫镁合金结构的影响

采用熔体发泡法,对不同发泡剂粒度和发泡温度下泡沫镁合金的结构进行研究。结果表明:通过控制发泡剂的粒度和发泡温度,可制备出密度、孔隙率及气孔大小可调的泡沫镁合金;随着发泡剂粒度的增加,泡沫镁合金的密度先减小后增大,当发泡剂粒度为0.25mm时,泡沫镁合金的密度最小;随着发泡温度的提高,泡沫镁合金的密度逐渐减小;泡沫镁合金孔隙率的变化规律与密度的变化规律相反;随着发泡剂粒度的增加或发泡温度的升高,泡沫镁合金的气孔尺寸逐渐增大。