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.     

大孔径高孔隙率泡沫铝的制备

采用熔体发泡工艺,用纯铝作原料,氢化钛为发泡剂,金属钙粉为增粘剂,制备出孔结构均匀,孔隙率大于80%,孔径大于4.2mm的闭孔泡沫铝,整个工艺过程控制平稳。探讨了发泡温度、金属钙粉和氢化钛加入量及搅拌时间对泡沫铝结构的影响。结果表明,增粘剂钙粉的加入量为1.5%～2.0%,增粘温度850～860℃,搅拌时间为2.0～2.5 min,发泡剂TiH_2的加入量为1.5%～2.0%,发泡温度为680～690℃,发泡搅拌速度和时间分别为860 rpm和2.0～2.5 min,保温时间4.5～6.0 min时为最佳工艺。     

双层金属管用半固态坯料制备及二次加热

采用机械搅拌的方法制备半固态浆料,利用专门的制坯模按照预定尺寸制得能够使用于挤压成形双层金属管的半固态AZ91镁合金棒料和A356铝合金坯料,研究制备工艺以及二次加热温度及保温时间对半固态坯料微观组织的影响.通过组织分析,对双层金属管用AZ91镁合金坯料和A356铝合金坯料的触变性进行了研究.结果表明,双层金属管用AZ91镁合金坯料最佳尺寸为24 mm,二次加热温度为560 ℃,保温时间为21 min;A356铝合金环状坯料最佳尺寸壁厚为8 mm,二次加热温度为600 ℃,保温时间为20 min时,此时能得到适合于进行半固态触变成形的球化组织.     

基于热压成形无约束条件下泡沫铝气孔结构的演变

泡沫铝是一种新型的具有广泛应用前景的材料,对其制备工艺、性能和应用的研究已取得了较大的进展。制备工艺仍然是泡沫铝发展的最基本的问题,本文以热压成形无约束条件下的PCM法发泡工艺作为主要的研究对象,并对泡沫铝气孔结构的演变进行研究,结果表明:炉温温度对泡沫铝的发泡有着重要影响:当炉温700℃时,加热速度很慢,试样不能获得好的发泡效果,当炉温为750℃、800℃、850℃时,均能得到良好的发泡效果,其能达到的最大孔隙率分别为:55.1%、60.5%、64.2%,炉温越高,试样达到熔点需要的时间越短。泡沫铝试样孔结构的演变过程为:形核,长大,达到峰值后坍塌。     

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.     

AlSi12合金泡沫的真空发泡制备工艺研究

为克服现有熔体发泡制备泡沫铝工艺中发泡剂含量高所带来的成本高、分散性差、与发泡工艺匹配难、降低材料性能等负面影响,本文采用新型真空发泡法制备AlSi12合金泡沫,并对其中的初始气孔及真空发泡AlSi12合金泡沫孔结构的形成及控制工艺进行了研究,结果表明：（1）AlSi12合金在620℃熔化保温1h、添加1%SiC和2?以2000r/min的速度搅拌10min增粘、添加微量（0.02%wt）TiH2以2000r/min的速度搅拌6min的条件下可获得均匀细小的初始气孔;（2）在真空度为5Pa下发泡10s,真空下冷却6min的条件下,获得了平均孔径2.4mm,孔隙率83.7%,孔结构均匀的AlSi12合金泡沫;（3）初始气孔以SiC、Al2O3、SiO2等第二相为气泡非均质形核的核心。     

基于挤出成形无约束条件下泡沫铝的发泡行为及气孔结构的演变

通过实时摄像和断面图处理相结合方法,对热挤出成形无约束条件下的粉末紧实熔化法发泡工艺(简称PCM)及泡沫铝气孔结构的演变进行了研究。结果表明:加热速度(炉温)和试样温度(加热时间)是影响泡沫铝发泡行为和孔结构的主要因素;炉温为750℃、780℃、800℃、820℃时,发泡效果较好;炉温越高,试样的最大膨胀高度越高,孔隙率峰值越高,气孔更为圆整和均匀;预设炉温最佳范围为780~800℃,试样温度最佳范围为720~740℃,在此参数范围内,可得到最大孔隙率为77%、平均孔径2 mm、气孔圆整度为0.8的均匀孔结构的泡沫铝试样;发泡过程中孔结构的演化过程为:气孔形成、孔隙率不断增加,气孔大小和形状由小孔径球形、大孔径球形、多边形化、合并而至塌陷。     

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。     

AlSi12合金泡沫的真空发泡制备工艺

为克服现有熔体发泡制备泡沫铝工艺中发泡剂TiH_2含量高所带来的成本高、分散性差、与发泡工艺匹配难、降低材料性能等负面影响,采用新型真空发泡法制备Al Si12合金泡沫,并对其中的初始气孔及真空发泡AlSi12合金泡沫孔结构的形成及控制工艺进行研究。结果表明:AlSi12合金在620℃熔化保温1 h、添加1%Si C和2%Ca以2000 r/min的速度搅拌10 min增粘、添加微量(0.02%,质量分数)Ti H2以2000 r/min的速度搅拌6 min的条件下可获得均匀细小的初始气孔;在真空度为5 Pa下发泡10 s,真空下冷却6 min的条件下,获得了平均孔径2.4 mm,孔隙率83.7%,孔结构均匀的AlSi12合金泡沫;初始气孔以SiC、Al_2O_3、SiO_2等第二相为气泡非均质形核的核心。     

小孔径泡沫铝制备工艺研究

通过扫描电镜、温控仪、液压机、混料机、加热炉等设备,试验研究粉末冶金法制备小孔径泡沫铝材料的工艺。结果表明,热压工艺可大幅提高试样致密度;模具发泡法的发泡时间短,发泡温度控制准确,能耗低,发泡可控。控制发泡剂Ti H2的含量、发泡温度为680℃、发泡时间为3 min~6 min时,可制备出孔隙率在50%~70%、孔的大小、形状均匀的泡沫铝材料。