泡沫鋁材料概述

泡沫鋁材料的制備①

(1)熔體發(fā)泡法：該方法的工藝過程如下：向熔融金屬中加入增粘劑，使其粘度提高，然后加入發(fā)泡劑，發(fā)泡劑高溫分解產(chǎn)生氣體，氣體膨脹使金屬發(fā)泡，確保氣泡相對穩(wěn)定、不逸出，然后冷卻下來或澆注發(fā)泡冷卻，得到泡沫金屬。該方法工藝難度較大，產(chǎn)品的氣泡均勻性及大小不易控制。解決方法有：高速攪拌，使發(fā)泡劑充分分布在金屬液中；增加熔體粘度，阻止氣泡的上浮，進而促進發(fā)泡劑在熔體中的均勻分布。增加粘度的方法有非金屬粒子分散法、加入合金元素法和熔液氧化法。熔液氧化法是向熔融金屬液中吹入空氣、氧氣或水蒸氣并攪拌，使其在短時間內(nèi)生成氧化物，此方法效率高，得到的粘度也大。目前最常用的方法是向熔液中加入合金元素，攪拌使熔體中生成大量細微的氧化物固相質(zhì)點，從而增加熔體粘度，此方法比熔液氧化法簡單。

熔體發(fā)泡法對發(fā)泡劑的一般要求是：發(fā)泡劑與熔液混合均勻前應(yīng)盡可能少地分解，在停止混合至開始凝固前的一定時間間隔內(nèi)要充分分解并有足夠的發(fā)氣量。目前，國內(nèi)外一般采用金屬氫化物如TiH₂、ZrH₂等作為發(fā)泡劑。

(2)滲流鑄造法：將液態(tài)金屬滲入可去除的添加顆粒中的滲流鑄造法是目前國內(nèi)外制造泡沫金屬材料的重要方法。該方法的工藝過程如下：將填料顆粒(通常為NaCI和KCI顆粒)預(yù)壓成型后燒結(jié)為多孔的預(yù)制塊(預(yù)制塊的制作直接影響最終產(chǎn)品的質(zhì)量),預(yù)熱至一定溫度，把熔融金屬在(高、負)壓力的作用下滲入預(yù)制塊顆粒的縫隙中，形成金屬和填料顆粒的復(fù)合體，將復(fù)合體機加工制成所需形狀,最后除去填料顆粒(如NaCI可用水溶液去除)，得到通孔的泡沫金屬材料。填料顆粒可否被除去是制得通孔的關(guān)鍵，要順利除去填料顆粒，必須使其處于連續(xù)的狀態(tài)。用這種方法制備的泡沫金屬材料的孔隙率在50%~70%以上，孔結(jié)構(gòu)與所用填料顆粒的形狀、大小及燒結(jié)條件有關(guān)。國內(nèi)采用這種方法制備開孔泡沫金屬材料特別是開孔泡沫鋁材料的較多。