泡沫铝材料制备中孔结构的长大和控制

分析了泡沫铝材料的发泡过程中气泡长大的动力学过程,推导了气泡长大中气泡半径与时间的关系及理论上球形气孔的最大半径,并依据熔体发泡法制备的不同孔径泡沫铝硅材料的实验结果,推导了此材料孔径与发泡过程中所加入增粘剂铝粉体积分数的关系,为泡沫铝材料中孔结构的控制和制备不同孔径的泡沫铝材料提供了理论指导.     

碳酸钙制备小孔径中等孔隙率类球形孔泡沫铝及其合金

与传统的Ca增黏与TiH2发泡的泡沫铝熔体发泡制备方法不同,CaCO3在铝熔体中可同时用作增黏剂和发泡剂.现有TiH2泡沫铝制备技术在制备小孔径类球形孔泡沫铝及合金方面存在困难,以轻质Ca-CO3颗粒为基础研制的新型泡沫铝增黏发泡剂,其热分解特性平缓,通过理论与实验确定了CaCO3在制备过程中的使用比例,分析了孔结构并讨论了CaCO3在铝熔体中的分解热力学问题,稳定制备出小孔径(0.4-1.1mm)、中等孔隙率(40-79%)的类球形孔泡沫铝及其合金.     

镀铜碳纤维增强铝基泡沫材料结构的特性表征

以纯铝为基体材料,TiH2为发泡剂,镀铜碳纤维为添加剂,制备了不同孔隙率的泡沫铝材料。研究了发泡时间、镀铜碳纤维掺杂量对泡沫铝相对密度、孔径和微观结构的影响。结果表明,在碳纤维含量相同情况下,发泡时间越短,泡沫铝试样的相对密度越大,孔径越小。发泡时间相同时,碳纤维含量越多,泡沫铝的相对密度越大。SEM检测表明,碳纤维在Plateau边界内随机分布,而在气泡壁中和气泡壁表面基本呈平行分布,未发生团聚现象。     

氢化钛预氧化处理和发泡温度对Al-7Si闭孔泡沫铝泡孔结构的影响

采用粉末冶金快速发泡法制备Al-7 Si闭孔泡沫铝,研究使用高导热发泡模具后制备工艺参数对泡沫铝膨胀率、孔隙率、泡孔个数与孔径的影响.结果表明:在450～550℃时对氢化钛预氧化处理1 h可细化颗粒尺寸,提高氢化钛开始分解温度和最大分解速率温度.过度预氧化处理会导致氢化钛释气量下降,获得的试样膨胀率较低.发泡温度的提高有助于提高泡沫铝膨胀率和泡孔个数,对孔隙率和平均孔径影响较小,但温度过高会使得试样顶部低圆度裂纹状泡孔分布范围增加.发泡模具的使用有助于约束膨胀方向,提高冷却过程中孔径均匀程度.粉末冶金快速发泡法可获得均匀泡孔结构泡沫铝.采用450℃预处理90 min的氢化钛作为发泡剂,发泡温度为720℃,发泡时间为160 s时可获得孔隙率为78.1％,孔径为(2.29±0.8)mm,并具有最优泡孔结构的泡沫铝材料.     

泡沫铝累积叠轧制备方法及孔隙结构研究

以L2纯铝为基体金属,TiH2粉末为发泡剂,通过累积叠轧试验,探索泡沫铝制备的新方法。结果显示,叠轧道次对泡沫铝孔隙率与平均孔径影响显著,叠轧道次越多,孔隙率越高,平均孔径越小;TiH2含量与发泡温度是影响发泡驱动力的主要因素,试验温度范围内,发泡剂含量越大,温度越高,发泡驱动力越强,发泡后孔隙率越高,并且平均孔径也越大。叠轧6道次的L2纯铝,发泡剂含量0.5%(质量分数),在670℃条件下发泡5min,可以获得孔隙率61.4%,平均孔径1.6mm的泡沫铝。上述研究表明,累积叠轧焊是一种有效的泡沫铝制备方法,通过工艺参数的优化,可以获得孔隙均匀,高孔隙率的泡沫铝。     

泡沫铝制备过程中泡沫体形成机制研究

采用粉末冶金法制备泡沫铝材料,对发泡过程中泡沫体膨胀的演变过程及动力学机制进行了研究．通过对发泡过程的动态观测,获得了泡沫体体积膨胀与发泡时间的关系曲线．结果表明：泡沫体体积膨胀经历3个阶段：发泡初期的泡沫铝体积缓慢增大到迅速膨胀达到最大膨胀点,随后开始塌缩,体积保持在一定数值．对发泡过程动力学机制的分析表明,泡沫体膨胀过程与发泡剂分解产生的气体量和从熔体中排出气体的量有直接关系,由此推导出泡沫体体积-时间的动力学方程,该方程与实验获得的体积变化曲线相吻合,为发泡过程的控制提供理论依据．     

酚醛泡沫微观结构控制方法的初步研究

以苯酚、甲醛为主要原料合成了可发性碱催化酚醛树脂,并加入匀泡剂、发泡剂和固化剂制备了酚醛泡沫.通过电子扫面显微镜(SEM)观察了泡沫的微观结构,深入讨论了树脂合成过程中F/P配比、碱催化剂用量、水份含量及发泡过程中酸固化剂、改性剂等对泡沫微观结构的影响.结果表明:当F/P=2.0～2.5,碱催化剂用量为酚摩尔数的7％～10％时,树脂发泡过程具有起泡平稳、凝胶迅速的特点,得到泡沫的孔径细腻(50～55μm);当控制树脂水含量小于10％时,外加20％的改性剂,有效地改善了泡沫孔壁缺陷.     

SiCp增强泡沫铝制备工艺研究

对熔体发泡法制备SiCp增强泡沫铝基复合材料的制备工艺进行了探索，通过正交试验研究了SiC的粒度、发泡剂TiH2的加入量、发泡温度、保温时间等工艺参数对泡沫铝孔隙率及孔结构的影响，确定了制备SiCp增强泡沫铝基复合材料的最佳工艺参数：掺入10％（质量分数）1000目的SiC颗粒增粘，在发泡剂TiH2加入量为2％（质量分数），搅拌时间2min，保温温度700℃以及保温时间3min的工艺条件下，制得的泡沫铝的孔隙率达到80％，平均密度达到了0．5g／cm^3，且基本没有无泡层。最后对泡沫铝的产业化生产的可行性作了讨论。     

泡沫SiC颗粒增强铝基复合材料的制备工艺和拉伸强度

介绍了一种新的泡沫金属材料－泡沫SiC颗粒增强铝基复合,泡沫的孔隙率为60％－85％。用TiH2作发泡剂,采用直接发泡工艺制备。由于复合材料熔体自身粘度较大,不需要采用任何增粘措施,发泡工艺简单,易于操作,该泡沫材料比普通泡沫铝或铝合金具有更高的抗拉、抗压强度。     

小孔径泡沫铝研究进展

泡沫铝的性能与孔径有着直接的关系,随着气孔孔径的减小,泡沫铝的弹性模量、屈服强度、能量吸收能力、吸音性能以及电磁屏蔽效能都得到提高.对小孔径泡沫铝的理想模型、性能、制备方法以及影响孔径大小的因素进行了综述,并提出了小孔径泡沫铝制备的一些关键问题.     

发泡法制备泡沫铝

介绍了发泡法制备泡沫铝的工艺过程，论述了增粘、混合、发泡和冷却４个过程对泡沫铝孔结构的影响。采用ＴｉＨ２的缓释技术，可大大延缓ＴｉＨ２的反应时间，使ＴｉＨ２均匀混入铝熔体，从而制得孔结构均匀、吸声性能优良的泡沫铝。     

基于PCM法泡沫铝孔结构影响因素分析

介绍了PCM法制备泡沫铝影响孔结构的主要工艺因素,包括铝粉表面氧含量、粉体颗粒粒度、发泡剂、增粘剂、压制参数,并分析了PCM法制备泡沫铝合金现存的问题和今后的发展方向。     

SiC-particulate aluminum composite foams produced by powder compacts: Foaming and compression behavior

The foaming behavior of SiC-particulate (8.6% by volume) aluminum composite powder compacts contained Titanium Hydride blowing agent was investigated by heating above the melting temperature (750°C) in a pre-heated furnace. Aluminum powder compacts were also prepared and foamed using similar compaction and foaming parameters in order to determine the effect of SiC-particulate addition on foaming and compression behavior. The linear expansions of the compacts at various furnace holding times were ex situ determined. Optical and scanning electron microscopy techniques were used to characterize prepared and deformed foams microstructures. The SiC-particulate addition was found to increase the linear expansion and reduce the extent of the liquid metal drainage and cell coarsening of the aluminum compacts. The composite foam samples also showed higher compressive stresses, but a more brittle behavior as compared with aluminum foams.     

交联剂对HDPE/竹粉复合发泡材料性能的影响

以高密度聚乙烯(HDPE)为基体塑料,偶氮二甲酰胺与氧化锌复配物为发泡剂,过氧化二异丙苯(DCP)为交联剂,采用两步模压发泡法制备了HDPE/竹粉复合发泡材料,并研究了交联剂对复合材料密度和回弹性能、发泡性能、力学性能的影响。结果表明:当交联剂的添加质量分数为0.6%时,HDPE/竹粉复合发泡材料的密度达最小值,为0.054 g/cm~3;回弹率达最大值,为90.5%;当交联剂的添加质量分数为0.4%时,复合发泡材料的泡孔分布相对多而均匀,弯曲强度达最大值,为29.3 MPa,相比未发泡材料约低8.2%,冲击强度为6.8 k J/m~2,相比未发泡材料约低16%。     

铝熔体泡沫化过程变化与胞状组织的演变

采用实时测量铝熔体发泡过程中体积变化的方法,对不同发泡时期形成的泡沫铝样品孔的结构分布进行了分析,研究了铝熔体泡沫化过程中熔体体积变化的规律以及胞状组织演变。     

POE/EVA复合发泡材料的研究

将乙烯-辛烯共聚物(POE)应用于乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)发泡材料中,考察了POE用量对POE/EVA复合发泡材料性能的影响。对发泡材料的泡孔结构进行扫描电子显微镜观察,对发泡材料的各项物理性能进行了测试。探讨发泡剂偶氮二甲酰胺(AC)、交联剂过氧化二异丙苯(DCP)、滑石粉等用量对POE/EVA复合发泡材料性能的影响规律,获得综合性能优良的高弹POE/EVA复合发泡材料的优化配方。     

不同改性方式对发泡剂在铝熔体中分散性的影响

采用新型发泡剂制备了泡沫铝,研究了包覆改性和混合改性两种改性方式对新型发泡剂在铝熔体中分散性的影响。结果表明,采用Al溶胶和Si溶胶对新型发泡剂进行包覆改性处理,发泡剂分散性差,所制备的泡沫铝存在较多大孔和裂纹;采用TiB2粉末和AlSi合金粉末混合改性处理新型发泡剂时,发泡剂分散性良好,并且随着TiB2和AlSi含量的增加得到的泡沫铝样品裂纹明显减少、泡体趋于均匀,但孔隙率逐渐降低。相比较而言,合金粉末混合改性法比溶胶包覆改性法使发泡剂的分散更均匀,制备的泡沫铝裂纹较少,且泡体结构较均匀。     

铝熔体泡沫形成过程中粘度对孔结构影响

采用简便有效的测量搅拌电机功率的方法控制铝熔体泡沫化过程的粘度，研究了粘度、温度与孔结构的关系，随熔体表观粘度提高泡沫孔径变小。合适的表观粘度有利于提高泡沫孔径分布的均匀性、获得高的孔隙率、泡沫孔径随温度提高而增大。