泡沫鋁合金發(fā)泡機(jī)理的研究.pdf

1、泡沫鋁合金是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型結(jié)構(gòu)功能材料。它具有輕質(zhì)、阻燃、阻尼、高能量吸收等優(yōu)良的物理性能，其應(yīng)用已經(jīng)涉及了航天航空、運(yùn)輸、電子、軍工、等各個(gè)高科技領(lǐng)域及一般工業(yè)領(lǐng)域。熔體發(fā)泡法制備泡沫鋁合金，因其生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、成本低，因而最具有工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)的前途，有著廣闊的市場(chǎng)前景。 本論文利用ZL102(Al-Si12)為基體材料，Ca粉作增粘劑，復(fù)合堿金屬碳酸鹽作發(fā)泡劑，采用熔體發(fā)泡法制備泡沫鋁合金。試驗(yàn)對(duì)泡沫鋁合金制備過(guò)程進(jìn)

2、行了基礎(chǔ)的分析和研究，結(jié)果表明：發(fā)泡劑在鋁熔體融化溫度650℃附近達(dá)到其分解峰值，且分解反應(yīng)區(qū)問(wèn)較窄，符合制備結(jié)構(gòu)可控泡沫鋁所需的發(fā)泡劑條件。鋁熔體中加入金屬Ca，由于生成金屬間化合物CaAl4和Cal2被鋁液部分潤(rùn)濕和包裹起到增粘作用，并且還能聚集鋁液使氣泡壁不易發(fā)生破裂，起到泡孔穩(wěn)定作用。試驗(yàn)設(shè)計(jì)的四葉攪拌輪進(jìn)行攪拌時(shí)，熔體能徑向流動(dòng)，還能軸向運(yùn)動(dòng)，使得加入的發(fā)泡劑在熔體中分布趨于均勻。 試驗(yàn)通過(guò)對(duì)熔體發(fā)泡過(guò)程中發(fā)泡劑的加入

3、量、發(fā)泡溫度及增粘劑加入量、攪拌時(shí)間、保溫時(shí)間工藝參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，找出了鋁合金熔體泡沫化過(guò)程中對(duì)發(fā)泡效果有利的控制條件范圍，以此為基礎(chǔ)，通過(guò)L16(45)正交實(shí)驗(yàn)確定出最佳工藝參數(shù)：發(fā)泡溫度680℃、發(fā)泡劑加入量2.5％、增粘劑加入量2.5％、攪拌時(shí)間2.0mim，保溫時(shí)間4.0mim。 本論文同時(shí)對(duì)熔體發(fā)泡過(guò)程進(jìn)行理論研究，從發(fā)泡熱力學(xué)微觀機(jī)制出發(fā)，通過(guò)對(duì)發(fā)泡劑的分解、行核、氣泡長(zhǎng)大等發(fā)泡過(guò)程的熱力學(xué)進(jìn)行分析，得出了發(fā)泡劑分解、