闭孔泡沫铝的孔结构控制

为适应高技术应用中超轻闭孔泡沫铝对孔结构更高的控制要求，对过去十余年中进行的相关研究工作进行了系统整理，发现了胞体尺寸、孔隙率和孔形貌三者之间的内在关系，确定了孔结构控制的关键步骤和相互关系，建立了熔体发泡法影响孔结构控制的工艺技术框架，结合该框架系统论述了3个关键孔结构控制参数（胞体尺寸、孔隙率和孔形貌）与实际应用、制备技术、工艺过程的关系．研究表明，孔结构演变和制备技术工艺中黏度、发泡时间、凝固方式等诸多因素相互影响，互为因果，使得发泡和凝固过程变得十分复杂，给孔结构控制带来困难．要获得高孔隙率泡沫铝，对于纯铝泡沫，不仅需要根据熔体泡沫化时间与孔隙率的对应关系精确控制孔隙率，而且要在孔隙率一时间平台段适时凝固以控制孔径和均匀性，而对于泡沫铝合金，还需要采用多向凝固模式，克服凝固过程中固一液两相区的附加力场引发的收缩问题．对于新型球形孔泡沫铝合金，则需要进一步控制适量的发泡剂（1．0％）和发泡搅拌时间（100s），使平台段降至低孔隙率阶段．面对高技术领域新的需求，提出的二次发泡法较其他技术在制备异型件方面具有更大的优势，并且其延伸发展技术在多功能大型面板开发上具有进一步发展的潜质．     

TiH2含量对粉末冶金泡沫铝孔结构的影响

通过对泡沫铝剖面进行数字图像处理和统计分析,研究了粉末冶金法制备泡沫铝时发泡剂质量分数对孔隙率、孔径标准差及大孔面积率等孔结构参数的影响.实验结果表明,过量的TiH2导致大孔增多、孔结构均匀性降低;TiH2过少则使孔隙率降低,成型性较差.TiH2质量分数在0.2%～0.6%之间时,得到的泡沫铝孔隙率为70%～77%,此时大孔缺陷较少,孔结构均匀细密.采用胞壁熔体在毛细力作用下的流动模型,讨论了熔体泡沫合并大孔形成机制.综合考虑孔隙率、孔隙均匀性和TiH2有效利用率等因素,确定了TiH2的最佳添加范围.     

发泡条件对炭泡沫孔泡结构的影响

以AR中间相沥青为原料,在中间相沥青裂解行为的基础上,利用自发泡工艺制备了中间相沥青基炭泡沫.重点研究了发泡过程中形核温度、初始压力以及固化温度对炭泡沫孔泡结构的影响规律.结果表明:随着形核温度的升高,炭泡沫的孔径变大,开口孔隙率升高.随着初始压力的升高,炭泡沫的孔径减小,开口孔隙率降低.随着固化温度的提高,炭泡沫的孔泡结构由椭圆形变为圆形,开口孔隙率升高.     

温度对泡沫铝制备过程的影响

讨论了泡沫铝制备过程中温度的影响,理论上分析了温度与熔体黏度、表面张力和发泡剂的关系,并通过实验探讨温度对泡沫铝孔结构和孔隙率的影响。     

废铝再生制备小孔径泡沫铝的展望

对废铝的回收技术及利用吹气发泡法制备新型结构和功能泡沫铝材料作了介绍,并讨论了从废铝再生直接通过吹气发泡法制备泡沫铝的可行性。     

泡沫铝芯夹心板的制备及泡沫孔的研究

提出粉末致密化方法:将粉末放在待连接的两金属板之间进行轧制连接,然后直接在炉中进行发泡的方法·这种方法既克服了粘结剂连接的缺点,达到了冶金结合的目的;又使工艺过程缩短,节约了能源·对泡沫孔的形貌特征进行了研究,并对孔壁上钛的富集和皱褶进行了分析·研究表明,采用粉末与钢板轧制工艺可以成功地制备出钢面板泡沫铝夹心结构;发泡过程中孔的合并以及微孔的产生是影响孔结构的重要因素;钛颗粒在孔壁上的富集对孔的稳定性起到了一定的积极作用;凝固过程中孔壁上产生了弯曲和皱褶现象,所以对凝固过程的控制也是很重要的·     

轧制态下Cu含量对泡沫铝泡孔结构的影响

采用液相复合-轧制技术制备不同wCu的可发泡预制坯及闭孔泡沫铝材,研究了wCu对泡沫铝泡孔结构的影响.结果表明:随着wCu的增加,泡孔结构的均匀性增加,孔径减小,泡孔合并产生的大泡孔数量减少,但泡沫体的塌缩和老化特征增强.对比不同wCu的预制坯的膨胀曲线,随着wCu的增加,预制坯的最大膨胀率先增大后减小,且达到最大膨胀...     

粉末冶金法制备泡沫铝材料

研究了粉末冶金法制备泡沫铝材料的方法·讨论了发泡过程中的保护方式、制坯压力、发泡温度等参数对泡沫铝体积质量、孔隙率、孔结构的影响,并对发泡机理进行了探讨·增大制坯压力使得金属坯致密,可以得到孔结构均匀的泡沫铝材料;发泡温度是影响发泡的主要因素之一,发泡温度控制在高于铝或铝合金熔点,同时保持熔体具有一定粘度的范围内,能够得到孔结构均匀、高孔隙率的泡沫铝材料·实验结果表明:采用熔盐保护方式,在300MPa的压力下,温度在675～680℃时,可得到孔径均匀、孔隙率高的泡沫铝材料·     

Mg对碳纤维稳定泡沫铝发泡过程和胞孔结构的影响

利用溶体直接发泡法制备出了不同Mg和碳纤维添加量的闭孔泡沫铝材料,详细研究了Mg的添加对泡沫铝发泡过程和胞孔结构的影响.研究结果表明:Mg元素的加入明显增大了泡沫体的膨胀率,拓宽了孔径分布的范围,并增加泡沫体中小气孔的数量.气泡壁内部和表面的微观形貌观察表明:Mg元素加入后,造成铝液表面张力降低,改善了铝液和氧化物颗粒的润湿性,有助于增加发泡过程中的气体释放,使泡沫体气泡壁平整且变薄,有助于提升气泡壁的稳定性,使获得的泡沫铝的孔隙率达到90%以上.     

粉末冶金泡沫铝发泡参数及准静态压缩性能

利用粉末冶金法成功制备出不同表观密度的铝基泡沫材料,详细探讨了发泡工艺参数对泡孔结构和膨胀行为的影响.结果显示:前驱体自身温度变化分为线性快速升温、温度恒定和快速冷却三个阶段,发泡炉温的选择取决于线性快速升温阶段;比较不同发泡时间的泡孔结构和膨胀行为,可以得出最佳发泡时间和膨胀率分别为120 s和434%;前驱体预热对前驱体升温速率影响不大,但是可以缩短发泡时间.准静态压缩实验结果显示:铝基泡沫材料坍塌阶段的应力没有明显的波动,压缩强度、弹性模量以及压实应变都随着表观密度的增加而增加.     

氢化钛的分解行为及其在制备泡沫铝中的应用

测定了TiH2在不同温度下的分解曲线,从热力学和动力学的角度对TiH2的分解规律进行了研究,并分析了使用TiH2制备泡沫铝时的应用方式.结果表明:TiH2的分解率随着温度的升高而逐步提高,TiH2的分解过程大致可分为三个阶段.在620~680℃范围内,TiH2在前10 min分解激烈,在10~20 min内TiH2的分解速度变得缓慢,在20 min以后TiH2的分解逐渐趋于停滞.在700~720℃之间,TiH2在前6 min内的分解速度很快,在6~10 min之间分解速度降低,在10 min以后分解反应出现停滞.     

泡沫玻璃颜色及孔隙结构对屋面蒸发降温的影响

为了探究泡沫玻璃颜色及孔隙结构对屋面蒸发降温的影响,首先,对比不同颜色和孔隙结构的泡沫玻璃、红色饰面磁砖和灰色加气混凝土在不同波长下的太阳辐射吸收率;然后,测试不同材料块的饱和含水量,并将其贴于绝热块上,模拟其在夏季气候条件下的水平屋面被动蒸发降温效果、水分蒸发量、贴面和外表温度.结果表明:白色、深灰色、黑色泡沫玻璃的太阳辐射吸收率依次为0.32,0.71,0.94;通孔泡沫玻璃的体积保水量是闭孔泡沫玻璃的2.5~3.0倍,采用通孔泡沫玻璃可以极大提高材料的保水量;白色通孔泡沫玻璃不仅可以减少太阳辐射量的吸收,并且饱和含水量较大,可延长蒸发降温持续时间,是适合用于屋面被动蒸发的多孔材料.     

废玻璃纤维硬丝泡沫玻璃的制备及其发泡机理

以废玻璃纤维硬丝为主要原料,添加适量外加剂,采用烧结法制备出质量符合要求的泡沫玻璃。其发泡机理是：发泡剂放出的气体一部分由于烧结被包裹在坯体中形成微小气泡,当温度升高至发泡温度、玻璃软化时,气泡膨胀,坯体体积增大而成为泡沫玻璃。引入适当配合的稳泡剂、加入结合剂并加压成型,能够促进烧结,这些对于气泡的形成和稳定都有积极作用。     

氮气泡沫驱用起泡剂优选及起泡性能评价

以综合起泡能力作为评价指标,利用Waring Blender评价方法,在对常用起泡剂进行初选的基础上,对起泡剂的起泡性能及起泡剂加入浓度、稳泡剂加入浓度进行了评价和优选.结果表明:HY-2型起泡剂在模拟油田地层水下具有较好的综合起泡能力,起泡剂加入浓度为0.5%,液相黏度对起泡剂的稳定性影响较大,存在一个最优的液相黏度值,稳泡剂加入浓度不应小于700 mg/L.原油的存在使泡沫的起泡体积和稳定性均呈现下降的趋势.泡沫的这种特性,有利于调整高低渗透层中的流度差异.     

Al5TiB对消失模铸造B319铝合金组织性能的影响

利用等离子体发射光谱仪、X射线衍射仪、差分扫描量热仪以及金相分析等手段，研究了Al5TiB中间合金对消失模铸造B319铝合金组织性能的影响．结果表明，Al5TiB不改变消失模铸造B319铝合金β-Fe相及Al2Cu相的析出机理，但会使β-Fe相粗化，并减少β-Fe形式析出，而不再以文字状的α～Fe形式析出．研究发现，消失模铸造B319铝合金的共晶温度和Al2Cu相析出温度均比金属型铸造条件下的要高；采用Al5TiB加入0.15%Ti，消失模铸造B319铝合金的共晶温度和Al2Cu相析出温度分别为569.8℃和513.3℃，而在金属型铸造条件下，则分别降为564.7℃和510.6℃．Al5TiB可使消失模铸造B319铝合金平均晶粒尺寸从800μm降至370μm以下；合金的σb和δ分别从152MPa和1.6％提高到167MPa和2.1％以上．