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.     

多孔泡沫铝的制备及其吸声性能测定

研究了开发了采用真空渗流法制备多孔泡沫铝合金的技术，该法显著减小了渗流时型腔内气体反压力，有利于细孔（孔径0．4－0．7mm)多孔泡沫铝的成形，解决了渗流法难以制备孔多孔泡沫铝合金的难题，测试结果表明，所制备的多孔泡沫铝合金具有优良的高频吸声性能。     

吹气法制备泡沫铝的性能

基于吹气法制备A356基泡沫铝工艺,采用高速搅拌并分批连续加入粉末的方式,避免熔体中颗粒分布不均匀的问题;采用静置吹气头通入压缩空气发泡,通过设计和控制气路,制备出不同孔径、不同壁厚、稳定的泡沫铝.结果表明A356基泡沫铝是一种典型的塑性泡沫材料,泡孔呈十四面体形状,泡壁较薄,厚度小于150μm,可控的泡孔平均直径范围很宽,为10～25mm;泡沫铝在致密化阶段的塑性变形量可达70%以上;不作任何预处理的泡沫铝在高频率声波下的吸声系数可达0.9以上;在泡沫样品后设置0～70mm空腔,其在低频率声波下的吸声性能显著提高;所制备的泡沫铝具有较好的声学性能和力学性能.     

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.     

小孔径泡沫铝的制备及压缩性能研究

在常规熔体发泡法基础上,采用添加0.5%Mg(质量分数,下同)以降低表面张力;发泡剂400 ℃,6 h+500℃,1 h氧化预处理以协调发泡剂分散均匀性与发泡过程关系;发泡搅拌60s以破碎初始气泡等措施,成功制备出了平均孔径1.3 mm、孔隙率70.5%、结构均匀的小孔径泡沫铝.泡沫铝及Al-9Si泡沫的压缩性能分析表明,随平均孔径减小,泡沫铝的屈服强度、致密化应变和能量吸收能力均明显提高,泡沫铝压缩性能随孔径减小而提高,与泡沫铝的孔结构因素及孔结构均匀性有关.     

泡沫铝的气流噪声降噪性能

研究了通孔泡沫铝孔结构及成形方法对气流冲击所产生噪声的降噪性能的影响.结果表明,泡沫铝在0.125～16 kHz范围内均具有较好的降噪作用,平均降噪效果可达10～35 dB,最高可达48 dB.其降噪效果受孔结构影响,孔径为0.1 mm,孔隙率为60%泡沫铝试样的降噪效果最佳.     

开孔泡沫铝导电性的研究

本文采用加压渗流方法制备开孔结构的泡沫铝,并通过调整工艺参数改变泡沫铝的孔径和相对密度.采用“直流四端电极”法测量了不同参数泡沫铝的电阻,研究开孔泡沫铝的导电性随其相对密度和孔径的变化规律.实验结果表明：随着相对密度的提高,开孔泡沫铝的电导率增大,且电导率随相对密度的改变呈指数关系变化;当相对密度参数基本相同时,随着泡沫铝孔径的减小,由于在制备过程中产生的结构缺陷增多,其电导性下降.     

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。     

搅拌摩擦焊制备泡沫铝发泡规律研究

采用搅拌摩擦焊(FSW)工艺制备了粉末混合均匀、无缺陷的泡沫铝(AF)预制坯.对获取的高质量预制坯的发泡过程进行研究,探究最佳发泡温度和发泡时间,制备出孔径结构均匀、高孔隙率的铝合金泡沫夹芯板.运用FLUENT中VOF模型,对气泡在熔融铝液中的行为进行了模拟仿真,研究了泡孔在铝基体中的形成、生长、稳定和聚结过程.结果 ...     

温度对PCM法制备大尺寸泡沫铝的影响

在对静态PCM法制备泡沫铝的研究基础上,设计出动态制备大尺寸泡沫铝的实验装置,通过调整温度来控制预制体的发泡。研究了两种不同牵引速度（0.496 mm/s、0.687 mm/s）下预制体的发泡过程,研究发现：所得大尺寸泡沫铝孔结构质量（通过孔隙率、当量圆直径来衡量）随着发泡温度升高而提高,当温度超过800℃（v=0.496 mm/s）、820℃（v=0.687 mm/s）时,泡沫铝孔结构质量反而会下降。同时对其影响机理进行了分析。当牵引速度为0.496 mm/s时,发泡温度在780℃～800℃时,可以获得孔隙率在70%以上,孔径在2.75 mm左右,孔结构圆形度在0.68以上的大尺寸泡沫铝;当牵引速度为0.687 mm/s时,发泡温度在800℃～820℃时,可以获得孔隙率在65%～70%,孔径在2.5 mm左右,孔结构圆形度在0.67以上的大尺寸泡沫铝。