轻合金泡沫材料制备技术研究进展

轻合金泡沫在汽车及建筑等领域应用前景广阔,制备方法也较多.目前,轻合金泡沫的主要制备方法有粉体发泡法、熔体发泡法、渗流铸造法及气体发泡连续法等.在简要分析了这些轻合金泡沫制备方法中存在的问题后,提出了以后轻合金泡沫方面的研究重点.今后的重点应放在进一步研究金属泡沫材料性能与基体合金成分及发泡工艺之间的内在联系、发泡工艺对泡沫密度和气孔均匀性的影响规律等方面;轻合金泡沫的低成本生产工艺与相关设备的设计等方面的研究也应该作为重点.     

泡沫铝夹心板的制备及其界面结合机理的研究

由泡沫铝芯材与金属面板构成的夹心结构具有轻质、高强度、良好的减震性等优点.现存的泡沫铝夹心板的制备方法很多,但均为先制备芯材再进行连接的方法.本研究提出一种新的工艺方法即采用粉末与面板直接轧制然后发泡的方法制备了Fe/Al/Fe泡沫铝夹心结构.研究了泡沫铝芯的发泡不均的问题,分析了发泡前和发泡后面板与泡沫铝芯的冶金结合过程,提出了扩散微观结合机理.最终面板与泡沫芯材通过扩散反应形成了牢固的冶金结合.     

防锈闭孔泡沫Al-Mg-Re基合金的制备与性能

在熔体发泡法制备工艺基础上,引入合金化阻燃技术,制备了Al-Mg-Re基防锈闭孔泡沫铝合金.实验结果表明,熔体发泡前同时加入Mg、Ca和稀土制备的防锈闭孔泡沫Al-Mg-Re基合金孔结构均匀,由于Mg和稀土元素的双重作用,Al-Mg-Re基防锈闭孔泡沫铝合金具有优异的耐腐蚀性能.     

泡沫铝夹心板芯层泡沫结构的研究

研究了采用轧制复合-粉末冶金发泡法制备的泡沫铝夹心板的生产工艺,探讨了主要工艺条件对芯层泡沫结构的影响,得到了优化的工艺参数.研究结果表明:轧制复合工艺可以使芯层粉末达到很高的致密度,为发泡过程创造了有利条件.轧制复合板适宜的发泡温度为615～620℃,温度过高会导致芯层出现大尺寸连通孔.发泡时间对熔融态泡沫体的凝固过程有显著影响,时间过长会使泡沫层塌陷,发泡温度为620℃时,经4～6min发泡芯层可形成良好的泡沫结构.     

熔体发泡法与吹气法制备A356合金泡沫铝的微观组织对比研究

以A356铝合金为原料,通过熔体发泡法与吹气法分别制备了泡沫铝。其中,吹气法工艺分别采用Al2O3及SiC颗粒制备了样品。运用光镜、SEM、EDS、XRD等检测技术,对两种方法制备的泡沫铝的泡壁微观组织进行了比较研究,并分析了组织中第二相在泡沫稳定性中的作用。运用图像分析软件统计了各种第二相在组织中的平均面积分数,通过阳极覆膜技术确定了初生铝平均晶粒大小,而共晶硅的变质等级依据美国铸造协会的标准判定。结果表明,由于原料及工艺的不同使得两种泡沫铝在物相组成、各相面积分数、平均尺寸、初生铝相晶粒大小、共晶硅相变质等级等方面均存在较大的差异。     

泡沫铝合金三明治结构结合界面及剪切性能的研究

提出了一种新的泡沫铝合金三明治结构的制备工艺--直接将铝板/混合粉末/铝板通过一次大压下量复合轧制,然后在炉中直接发泡成最终产品的制备工艺.实验成功的制备出铝面板的泡沫铝合金芯的三明治板.讨论了铝面板泡沫铝夹芯板轧制过程中以及发泡过程中界面的结合情况及界面结合机理.结果表明,轧制过程中界面结合属于机械结合,结合机制为薄膜理论;发泡过程中界面结合属于冶金结合,而铝面板与粉末体结合发泡后,界面处则只发生Al原子的互扩散,没有新相生成.剪切实验结果表明,预制坯的界面剪切强度较低,能够直接在界面处剥离开或者将板剥离开一半后将板拉断;而发泡后的泡沫铝夹芯板的界面结合力很强,剪切时断裂发生在芯材中或者铝面板上.     

Al-Si闭孔泡沫铝电磁屏蔽效能

通过调整发泡温度、发泡时间、保温时间及发泡剂加入量等工艺参数,采用熔体转移发泡法制备不同相对密度的Al-Si闭孔泡沫铝.利用法蓝同轴法测试其电磁屏蔽效能,结果表明:电磁干扰频率对其屏蔽效能影响显著,在10～600MHz范围内,随着干扰频率增加,泡沫铝屏蔽效能逐渐减小,在600～1500MHz范围内,屏蔽效能又逐渐增加.相对密度对Al-Si闭孔泡沫铝材料电磁屏蔽效能影响不大.     

熔体发泡法制备工艺的发展与展望

论述了国内外泡沫金属生产中熔体发泡法制备工艺的发展形势，并对熔体发泡法中不同种发泡工艺在生产中的应用情况进行了全面的概述。介绍了国内外对采用熔体发泡法生产泡沫金属所做的各种试探性研究，总结了其应用于生产实践中所存在的不足，对不同种发泡工艺的优缺点以及关键技术作了进一步的探讨。最后对熔体发泡法生产泡沫金属的发展前景做了前瞻性展望。     

金属泡沫材料研究进展

综述了金属泡沫材料的各种制备方法。液相法制备金属泡沫材料包括气体吹入法、固体发泡剂法和固体—气体共晶凝固法、熔模铸造法、渗流铸造法、喷射沉积法以及粉末加压熔化法等制备方法。采用金属粉末烧结法、浆料发泡法等制备工艺可以从固相制备金属泡沫材料。电沉积法以及气相沉积法可用于制备高孔隙率的金属泡沫材料。最后简要总结了金属泡沫材料的应用。     

孔径可调的泡沫铝材料制备研究

利用传统熔体发泡法制备泡沫铝,产品的孔径大小很难精确控制.采用金属铝粉这种新型增粘剂,通过对铝粉的含量,发泡剂的含量以及控制发泡剂加入后熔体中的发泡温度,制备出孔结构均匀,不同密度和孔径大小的泡沫铝.整个工艺平稳、易控制和调整.