泡沫铝发泡特性及制备大尺寸泡沫铝的研究

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1、摘要中文摘要泡沫铝是一种具有多孔结构的复合材料。因为它本身内部结构独特的特点而具有很多优良的性能，如高比强度、吸声和吸能等性能。因此在未来具有广泛的应用前景。当前有多种制备泡沫铝的工艺方法，其中的粉末压实冶金法(下称PCM法)对于制备闭孔⋯结构的泡沫铝拥有独特的优势。·本文以PCM法为基础，研究了试样温度、预设炉温(升温速度)、压制方式对泡沫铝发泡特性的影响。获得了工艺参数(预设炉温、试样温度)和泡沫铝发泡行为、孔结构变化之间的关系，成功制取了泡沫铝；利用自制模具，直接制备较大尺寸的泡沫铝；初步设计制作出连续制作泡沫铝的工艺和设备。试验结果表明：(1)预设炉

2、温和试样温度是影响泡沫铝发泡过程及孔结构的两个主要因素。预设炉温越高，试样升温速度越快，发泡就越快。试样在730℃至800。C的炉温范围内，均能在钢管内充分发泡。经测量，试样各参数均较为理想。(2)为了能够制作出大尺寸泡沫铝样品，除了挤出法，还研究了热压法制作泡沫铝的工艺过程。热压工艺分为冷压和恒温下热压两个步骤。研究了压制参数对预制体致密性的影响，冷压不小于300Mpa。实验发现恒温热压时影响预制体发泡质量主要是预制体的致密度，而挤压压力、保压时间和保温温度等因素对致密度都有影响。试验发现合理的压力为280MPa，保压时间为30min，保温温度为500℃时

3、，得到的试样较为理想。(3)根据对静态泡沫铝发泡规律的掌握和实际预制体发泡特点，总结出能适用于连续发泡的工艺理念，并自行设计制作了泡沫铝连续制备装置，用于制作大尺寸样品。实验过程中，能否使试样各部分均匀加热是成功与否的重要因素。关键词：PGM法；泡沫铝合金；孔结构；发泡行为；大尺寸泡沫铝发泡特性及制备大尺寸泡沫铝的研究ABSTRACTAluminumfoamiSasortofmultifunctionalcompositestructurematerialwithporousstructureinit，forexmaplethecharacteristico

4、fspecificstrength、soundabsorbingandpower—absorbing．Itcouldhavewidespreadavailabilityinthefuturebecauseofitsuniqueproperties．Therearemanymethodsandprocessestopreparethealfoam，inwhichthepowdercompactmeltingtechnique(PCM)isoutstandingandithasmanyadvantages．Inthispaper，basedonthePCMpro

5、cess，theeffectsofpre—settingfumacetemperature(heatingrate)，sampletemperatureandmanufactureprocessofprecursoronfoamingpropertyofA1foamsarestudied．Intheend，therelationshipthatamongtheparameters(especiallythepre—settingtemperatureoffumaceandtemperatureofsample)，thefoamingbehaviorandth

6、eporestructurehasbeendiscussed．AIfoamshavebeenproducedfinally．Pre．settingfumacetemperatureandsampletemperaturearesignificantfactorswhichaffectthefoamingsituationandcellstructureofA1foams．Thehigherthefurnacetemperaturesettled，thelargertheheatingrateandtheshorterthetimeoffoamingachie

7、ved．Inthisexperiment，thesteeltubecanbefilledwiththeprecursor．Aftermeasuring，alltheparametersofsamplesareideal．·InordertoproducetheA1foamswithbigsize，thefoamingofprecursorpreparedbyheatingpressmethodisalsostudied．Theheatingpresscanbedividedintotwoprocesses，pressinginroomtemperaturea

8、ndcontinuouspressinginpre—