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1、超全面泡沫铝制备工艺汇总泡沫铝是一种在金属铝基体中分布有无数气泡的多孔质材料。其特殊的结构决定了它具有许多致密金属所没有的特殊性能，结构特点如：性能特点包括：泡沫铝性能的优劣主要取决于其孔隙率、孔径、通孔率、孔类型、比表面积等孔结构参数，而其孔结构参数主要取决于制备工艺。因此泡沫铝的制备技术已成为新材料领域的研究热点。下面就泡沫铝的制备工艺做详尽介绍：1、固态金属烧结法用这种方法生产的泡沫铝多数具有通孔结构,这是由于大部分固相法通过烧结使铝颗粒互相联结,铝始终保持在固态。1.1、粉末冶金发泡法工艺原理是将混合铝粉与发泡剂粉,经压缩得到具有气密结构的预制体,加热预制体使发泡剂分解
2、释放出气体,迫使预制体膨胀得到泡沫铝。粉末冶金发泡法工艺流程：特点：一是与其他方法比较可用的合金成分更为广泛,有利于改善泡沫铝的力学性能;二是可以直接制造形状复杂的部件。缺点是该方法工艺参数区间较窄,成本较高,制得的泡沫铝尺寸有限。1.2、散粉烧结法此方法多用于制备泡沫铜。由于铝粉表面具有的致密氧化膜将阻止颗粒烧结在一起,因此用散粉烧结法制备泡沫铝相对困难。这时可以通过变形手段破坏氧化膜,使颗粒更易粘结在一起;或加入镁、铜等元素在595~625摄氏度烧结时形成低共熔合金。这种生产方法包括三个过程:特点：优点是工艺简单、成本低,缺点是孔隙率不高、材料强度低。如果用纤维代替粉末烧结
3、同样可制得多孔材料。1.3、粉浆成型法粉浆成型法是将金属铝粉、发泡剂(氢氟酸、氢氧化铝或正磷酸)、反应添加剂和有机载体组成悬浮液,将其搅拌成含有泡沫的状态,然后置入模具中加热焙烧,接着浆开始变粘,并随着产生的气体开始膨胀,最终得到一定强度的泡沫铝。如果把粉浆直接灌入高分子泡沫中,通过升温把高分子材料热解,烧结后同样可制得开孔泡沫材料。特点：所制得的泡沫铝强度不高并有裂纹。1.4、烧结溶解法铝粉与盐粉均匀混合,压制成坯,在压制过程中盐粉基本保持原貌,铝粉发生塑性变形,填充盐粒之间的空隙形成连续的网状基体。然后,将坯烧结,使网状铝基结合成一体。最后,将烧结后的坯样置于热水中,滤掉坯
4、内盐粒即可得到均匀的开孔泡沫铝件。工艺过程包括：特点：优点是通过选择盐粉的形状与粒径,可以在一定范围内控制孔洞的形貌和尺寸;可以通过混合粉末的体积比精确控制孔隙率;可以制造梯度泡沫材料;可以制造净形产品;设备简单,易于实现大规模生产。局限性是只能获得50%～80%孔隙范围的中密度泡沫铝;成品内易残留氯化钠,从而造成铝基的局部腐蚀;工艺周期较长。1.5、中空三维骨架法一种把液态金属压铸到有中空骨架三维网眼结构的陶瓷中，冷却然后去除骨架的制造泡沫金属的方法。特点：泡沫孔隙率可调，操作繁琐、成本稍高,制品广度有限,故其推广应用受到限制。1.6、纤维烧结法此方法的工艺过程是首先通过机械
5、拉拔或其他方法得到金属铝丝,接着通过粉浆浇注或机械制毡圈的方法将金属铝丝制成毡圈,然后进行烧结使之达到所需要的强度和孔隙率。流程如下：纤维烧结法的优点：是可获得比粉末烧结更高的孔隙率;在最大孔隙度下保持了材料的结构性能;在相同孔隙度下,此法制得的泡沫铝强度和韧性比粉末冶金法高。但是该方法成本较高。1.7、浸浆海绵烧结法该方法是将海绵状的有机物质制成所需形状的有机前驱体,然后用含有待加工金属铝粉的浆液渗透(悬浮液的载体是水和有机液体)。将浸后的有机前驱体干燥以除去溶剂,烧结并冷却后即可得到高孔隙率的三维结构的泡沫铝。工艺流程大致如下：特点：主要受有机前驱体的选择和预处理、浆料的组
6、成、添加剂的选择、烧结温度等因素影响。2、液态金属凝固法这种方法是通过液态铝产生泡沫结构,可以通过铝液直接发泡,也可以用泡沫材料或紧密堆积的造孔剂铸造来得到多孔材料。2.1、直接吹气发泡法直接吹气发泡法:是首先向金属熔融液中加入SiC、Al2O3等，并均匀分散以提高熔体粘度，然后向熔体底部吹入气体(如氮气、惰性气体等)，在金属液中形成大量气孔后冷却凝固。特点：2.2、发泡剂发泡法发泡剂发泡法是：在铝熔融体中加入发泡剂搅拌均匀，加热使发泡剂分解产生气体，气体膨胀而发泡，冷却后得泡沫金属。所用发泡剂通常为TiH2或ZrH2等金属氢化物。特点：对设备要求简单,成本低廉,可实现产品的连
7、续制备。发泡剂发泡时间间隔短、发泡温度不易控制、气泡分布不均匀、产品重现性差等不足。2.3、渗流铸造法渗流铸造是将可移去颗粒(如NaCl)堆积在铸模中,压制成坯,经预热后浇注金属,然后将颗粒去除,制备出孔洞相互连接的通孔泡沫结构。工艺原理示意如图：真空渗流法装置示意图特点：制备工艺孔径参数可控,通孔率高、比表面积大、成本低,适合大规模工业生产。缺点是由于液态金属的表面张力较高,不能完全润湿颗粒,从而不能完全填充颗粒之间的空隙。2.4、熔模铸造法熔模铸造法是将成型的高分子泡沫材料浸入到液态耐火
