粉末包套轧制工艺对泡沫铝夹芯板制备的影响

采用粉末包套轧制法成功制备出泡沫铝夹层板,通过对粉末包套轧制工艺的研究,结合SAYN-CG90数码相机和扫描电镜(SEM)等检测方法系统研究了初始密度和压下率对制备可发泡预制体的影响,以及泡沫铝夹层板的泡孔结构的影响,结果表明:当初始密度大于2.40g/cm3,压下率为65%~75%的时候,可以获得面板表面良好,粉体均匀、致密的预制坯,并且实现面板与芯层的有效结合,最终获得泡孔结构完整和均匀的泡沫铝夹芯板。     

工艺参数对搅拌摩擦焊制备泡沫铝的影响规律研究

目前传统制备泡沫铝复杂成型件的方法是在预制体发泡后再进行成型,由于预制体发泡后温度降低,会造成成型缺陷.先使用不同参数进行搅拌摩擦焊制备泡沫铝预制体,然后对预制体进行680℃不同保温时间的发泡试验,总结出工艺参数对搅拌摩擦焊制备泡沫铝的影响规律.对使用最佳焊接参数制备的预制体进行热拉伸试验以确定其最佳热成型参数.结果表...     

基于拉拔工艺的泡沫铝长大行为研究

在纯铝粉末基体中加入0.4%的氢化钛发泡剂,采用粉末冶金法和拉拔工艺制成了直径不同的预制体。选用直径11、8.5、6.5 mm的预制体在680℃的炉中保温不同时间发泡,研究了泡沫铝的生长行为和拉拔对泡孔结构的影响。结果表明:随着拉拔的进行,预制体中的氢化钛不断被碾碎而均匀地分布在预制体中,预制体比表面积越来越大,受热加快,发泡时间缩短;用直径8.5 mm预制体发泡保温570 s可以得到孔形较均匀的泡沫铝。     

粉末冶金法制备泡沫铝材研究进展

介绍了泡沫铝材的用途和应用前景，国内外的研究现状，重点阐述了采用粉末冶金法制备泡沫铝材的基本原理、工艺流程，与其它方法比较的优缺点。对粉末冶金法制备泡沫铝过程的制坯压力、发泡剂量、发泡温度、发泡时间等参数对发泡过程的影响进行了讨论，分析了泡沫铝研究的现存问题及发展趋势。     

搅拌摩擦加工制备的闭孔泡沫铝的组织及性能

为避免传统方法制备大面积闭孔泡沫铝工艺过程的局限性，采用搅拌摩擦加工技术结合加热工艺制备闭孔泡沫铝复合材料。采用有限元软件对搅拌摩擦加工制备预制体过程的温度场进行了模拟仿真，研究了制备工艺参数对泡沫铝预制体质量的影响规律。利用光学金相显微镜对不同加工工艺参数及发泡时间条件下制备的泡沫铝孔隙率和形貌进行了分析。同时，对闭孔泡沫铝进行了准静态压缩性能试验，研究了不同孔隙率下泡沫铝的压缩性能。结果表明，与搅拌针移动速度相比，不同旋转速度对闭孔泡沫铝预制体的形貌影响更大。当搅拌针移动速度50 mm·min^-1、旋转速度2000 r·min^-1时，焊核区金属和夹层中的混合粉末发生了充分的塑性变形，粉末圈分布连续且均匀。模拟结果表明：搅拌摩擦加工时最高温度区域出现在搅拌针附近，呈“碗状”分布，此时温度达到最大值491℃,焊核区金属和夹层中的混合粉末发生充分塑性变形和流动，模拟结果与试验结果一致。经过680℃发泡后，泡沫铝最大孔隙率为69.3%,平均泡孔直径为Φ130μm,屈服应力为3.2 MPa,平台应力值为2.9 MPa。     

泡沫铝芯填充合金的制造工艺技术研究

介绍了熔体发泡法制备泡沫铝的工艺方法,分析了增粘剂加入量、TiH2加入量和保温发泡时间对泡沫孔结构的影响.得出了制备具有均匀孔结构泡沫铝的工艺参数.     

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.     

熔体吹气发泡法制备泡沫铝的试验研究

利用熔体吹气发泡法制备闭孔泡沫铝的工艺以及工艺参数对发泡效果的影响,发现以铝硅合金为原料,Al2O3颗粒为增粘剂制备的泡沫铝孔隙率达90%以上,气孔均匀的泡沫铝其工艺参数为：发泡温度为750～780 ℃,增粘颗粒体积分数为10%～15%,气体流量为0.5～1.5 L/min.研究表明,熔体吹气发泡法制备泡沫铝简单、高效,制备样品孔隙率高,是一种有较好开发前景的制备方法.     

泡沫铝半固态制备工艺及组织研究

针对闭孔泡沫铝制备过程中孔结构控制问题,提出了一种基于半固态成形技术的两步法泡沫铝制备新工艺[即先用半固态成形技术制备预制体,再用二次加热发泡法(Semi-solid foaming)]-SSF法发泡。就SSF法的基本工艺参数对发泡过程和孔结构的影响以及工艺参数的优化等问题进行了研究。结果表明,SSF法可以控制TiH2的分解时间,实现二次发泡工艺,获得孔结构较均匀、孔隙率为74.6%、孔径范围为2.1～3.2mm(平均值为2.3mm)、平均圆度为0.812的泡沫铝硅合金。试验条件下的最佳工艺参数:搅拌温度为580℃,搅拌时间为0.5min,搅拌速度为1200r/min,二次发泡炉温为720℃,加热时间为15min。     

泡沫铝吹气发泡连续制备研究进展

简述了泡沫铝吹气发泡连续制备工艺原理及其研究现状,指出了其中存在孔结构均匀性和脆性两个主要问题.添加大量SiCp增黏以保证熔体泡沫稳定性,但同时SiCp却严重影响泡沫铝的力学性能.本文在与其他发泡工艺对比研究的基础上,寻找可能的解决方案,并对与孔结构均匀性控制相关的气体剪切分散技术进行了分析.     

粉末冶金法浸入式发泡制作泡沫铝的试验研究

研究了浸入法制备泡沫铝的发泡新工艺以及工艺参数对发泡效果的影响，得出以工业纯铝粉和而H2粉为原料，制备气泡均匀、孔隙可控的泡沫铝的工艺参数为：浸入温度为680～760℃，浸入时间为10～30s，保温发泡时间为10～60s。研究结果表明，粉末冶金法浸入式发泡制备泡沫铝的效果好、结构均匀、TiH2利用率高，是一种有较好开发前景的新制备方法。     

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.     

采用新型发泡剂制备泡沫铝

研究了一种在泡沫铝制备过程中可替代TiH2及ZrH2类发泡剂的新型发泡粉末的热分解行为,探讨该新型发泡剂加入量及发泡温度等因素对泡沫铝孔隙率的影响。研究表明:该新型发泡材料具有分解温度范围宽及分解过程缓慢的特点。当采用该发泡剂时,泡沫铝制备过程无需额外加入金属Ca类增粘剂;随发泡温度的升高,泡沫铝的孔隙率先升高后下降;随发泡剂量的增多,发泡体中的无泡层逐渐减少,当发泡剂的加入量在1.40%以上时,发泡体中的无泡层消失;在发泡温度740℃、发泡剂加入量1.40%~2.20%、搅拌时间3min、保温发泡时间5min的条件下,可以制备出孔径2~5mm,孔隙率60%~80%,孔隙基本均匀且无实心体的泡沫铝。     

熔体发泡法批量制备泡沫铝板材关键技术的研究

采用熔体发泡工艺,实现了A356合金500 mm×1000 mm×X不同厚度泡沫铝板材的批量制备.对该工艺方法的増粘、发泡剂加入,泡沫均匀性控制等关键技术进行了系统研究.获得了工厂条件下A356合金泡沫铝块体和板材的优化制备工艺参数.对欠、过发泡,中心大孔,裂纹等缺陷的产生原因进行分析,提出了解决方法.     

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。     

预制体制备方式对PCM法泡沫铝发泡行为的影响

采用冷压法、热压法和挤压法3种方式制备了预制体试样,研究试样在不同加热炉温下的发泡行为。结果表明：采用冷压法时,几种加热温度下制备的预制体均不能发泡;采用热压法制备的预制体的发泡效果随加热速度而异,炉温为725℃时,没有发泡,试样裂开;炉温为750℃和800℃时,试样发泡成功;采用挤压法制备的预制体在不同炉温下均能发泡。当压力平衡温度（Tp）小于可发泡温度（Tf）时,预制体不能发泡;当Tp〉Tf时,预制体可以发泡,且△（Tp-Tf）越大,发泡效果越好;预制体制备方式和加热速度对PCM法制备泡沫铝的发泡效果和行为有显著影响,其中采用挤压法制备的预制体性能最好。     

闭孔CNTs/Al复合泡沫搅拌摩擦焊工艺研究

闭孔Al复合泡沫作为一种典型轻质高强材料,在汽车及航空航天领域具有明确需求牵引和应用前景。采用传统方法制备泡沫铝时,生产工艺复杂、样品尺寸受限,严重阻碍了大规模生产。本文提出基于搅拌摩擦焊制备闭孔CNTs/Al复合泡沫新工艺,解决制备大面积闭孔复合泡沫的难题。利用扫描电镜对不同焊接旋转速度的闭孔CNTs/Al复合泡沫预制体及复合泡沫的微观组织进行分析;采用红外线测温仪对焊接过程中预制体温度分布进行研究。利用电子万能试验机对纯Al泡沫和不同孔隙率闭孔泡沫的屈服应力和平台应力进行对比。研究结果表明：当搅拌头旋转速度为1000rpm时,闭孔CNTs/Al复合泡沫预制体表面平滑而致密。同时,增强体CNTs均匀分布在复合泡沫预制体横截面上。在发泡温度650℃,680℃和700℃对比可知,最佳发泡温度为680℃发泡15min,泡孔结构均匀,孔隙趋于圆形,最大泡孔直径为0.48mm。常温压缩时,闭孔复合泡沫的应力-应变曲线表现出脆性与韧性相结合的变形特征。孔隙率为30.5%时,闭孔泡沫的屈服应力和平台应力值最大。同时,与纯Al泡沫相比,闭孔泡沫的屈服应力提高了2-2.8倍;平台应力提高了1.4-2.9倍。     

Ca增粘熔体发泡法制备闭孔泡沫铝的研究

研究了熔体发泡法制备闭孔泡沫铝过程中,金属钙对熔体的增粘机理以及不同钙加入量对闭孔泡沫铝孔隙率的影响。发现加入金属Ca并搅拌均匀后,主要生成金属间化合物CaAl4和CaAl2,在熔体中弥散存在,且CaAl4熔点(697℃)高于制备泡沫铝的试验温度(680℃),处于半熔化状态,因此增加了铝熔体粘度。试验近一步证实,纯铝中金属钙的加入量对闭孔泡沫铝孔隙率有很大影响,当加入量为2.5%制备所得的泡沫铝的孔隙率最高。     

泡沫铝发泡初期孔隙及气泡的形成与扩展

通过采用粉体致密化浸入式快速加热新工艺制备泡沫铝技术，研究了泡沫铝发泡早期气泡形成特征、早期气泡孔径结构特点及动态变化规律。结果表明：泡沫铝发泡历经以微膨胀、显著膨胀和塌陷收缩为特征的3个主要阶段；在发泡初期，微膨胀形成的机制主要是TiH2分解的H2，并受其受力状态所决定的，由此形成的裂纹式孔隙主要在固态，扩展方向呈横向特征。预制块的显著膨胀主要是由于TiH2的持续分解使裂纹式孔隙扩展长大的结果。由于新工艺加热升温迅速，发泡时间由一般的10min缩短为30—150s，使预制块固液态转换时间大大缩短，有效地提高了均匀发泡的动力学条件，同时还提高了TiH2的利用率。     

铸造法泡沫铝制备工艺的研究及散热特性初探

针对国内对泡沫铝制备方法的研究中尚无采用熔模铸造法制备通孔泡沫铝的情况下,进行了本文的研究.在评述泡沫金属性能、用途及制造方法的基础上,本文选用熔模制造法来制备通孔泡沫铝.文章重点分析研究熔模铸造法泡沫铝的制备工艺,在预制型的制备上选用石膏作为耐火材料,同时石膏中加入添加剂与填料,并通过试验确定其配比关系.在吸铸工艺上确定其工艺参数,并成功地制备了通孔泡沫铝.在此基础上对高压渗流法泡沫铝的制备工艺进行了改进,采用溶剂粘结法制备盐预制型,确定溶剂与盐粒子的配比关系,利用真空渗流工艺代替高压渗流工艺制备泡沫铝,简化了制备工艺.文章对泡沫铝的散热性能进行分析、研究.指出泡沫铝具有良好的散热能力.并通过试验证明泡沫铝散热性能与孔隙结构的关系,得出泡沫铝散热性能具有强的结构敏感性.