熔體發(fā)泡法制備泡沫鋁的工藝研究.pdf

1、泡沫鋁是一種新型的多功能復合材料，具有很好應用前景。本工作采用熔體發(fā)泡法制備出了孔結構均勻可控的泡沫鋁試樣，并對其力學性能和電學性能進行了測試和分析，為實際應用提供依據。 在熔體發(fā)泡法工藝過程中，發(fā)泡劑的分解特性直接影響到泡沫鋁孔結構的均勻性。同時，發(fā)泡劑分解溫度、速度的控制也都會影響泡沫的尺寸和分布。在研究了所選用發(fā)泡劑TiH2的熱分解特性之后，針對其分解溫度較低的特點，采用了非均勻成核法進行包覆預處理。實驗證實，包覆提高了T

2、iH2分解溫度，相對延遲了TiH2釋H2時間，有利于孔結構的控制。 設計并自制了攪拌裝置、坩堝等設備。通過研究鋁液粘度、發(fā)泡以及凝固對泡沫鋁試樣制備的影響，確定了在本實驗條件下較合適的工藝參數，制備出了密度在0.5g/cm3～1.1g/cm3、孔隙率在40％～85％、孔徑范圍在0.5mm～6mm之間的泡沫鋁試樣，其孔結構基本均勻可控。 使用萬能實驗機對泡沫鋁試樣的靜態(tài)壓縮性能進行了測試，實驗結果表明：泡沫鋁試樣的強度小于

3、Al基體，其應力-應變曲線可分為三個階段：彈性階段、塑性階段、密實階段；試樣的彈性模量、屈服強度、抗壓強度隨著孔隙率的增大而減小，隨孔徑的增大呈現減小的趨勢；隨著孔隙率的增大，對應的塑性階段的應力平臺長度隨之增大；在相同應力條件下，應變隨孔徑的增大而增大；試樣的吸能能力隨孔隙率的增大呈下降趨勢，吸能效率先增加后減小，呈現一個峰值。 對所制備泡沫鋁試樣的電導率進行了測量，結果表明：隨著孔隙率的增加，電導率隨之降低；在孔隙率相近的情