化学改性发泡剂对泡沫铝材料性能的影响

采用熔体发泡法,利用化学镀镍改性的TiH₂作为发泡剂制备了泡沫铝,分析了改性TiH₂发泡剂的热分解行为,研究了改性TiH₂发泡剂加入量对泡沫铝材料孔隙率、压缩性能和阻尼性能的影响.结果表明,改性TiH₂发泡剂有效提高了释氢反应的开始温度,将释氢反应开始温度从480℃提升至550℃,并降低了释氢速率;随着改性发泡剂添加量的增加,泡沫铝的孔隙率增大,压缩强度变小,阻尼性能呈现先增大后减小的变化趋势;当加入质量分数1.5%的改性发泡剂时,泡沫铝的孔隙率达88%,孔洞分布及尺寸相对均匀,压缩强度、阻尼性能等综合性能良好.     

纯铝基泡沫铝材料的制备工艺

用熔体发泡法制备纯铝基泡沫铝.采取快速搅拌加发泡剂的方法,解决了在高于纯铝熔点温度下,发泡剂分解速度快而不利于均匀混合到熔体中的难点;重点研究了发泡时间对制得的纯铝基泡沫铝质量的影响.研究表明,制备质量优良的纯铝基泡沫铝材料的最佳工艺条件为:增黏剂金属钙的加入量为2%~3%;增黏搅拌时间为4~5 min;发泡剂的加入量为1.0%~1.5%;加发泡剂时熔体的温度为690~700℃;搅拌速度为1500~1800 r/min,搅拌时间为3 min,发泡剂控制在1.5 min内加完,发泡时间为4~5 min;自然冷却法冷却.压缩性能的检测结果表明,纯铝基泡沫铝的压缩强度比Al-Si合金泡沫铝的压缩强度...     

稀土泡沫铝制备过程热力学研究

对稀土泡沫铝制备过程中的热力学条件进行分析,研究用CaCO3作为发泡剂制备泡沫铝过程中铝熔体中发泡剂的分解、气泡的形成、长大、稳定、消失等热力学过程,采用熔体发泡工艺制备出低成本、结构可控的高强度稀土泡沫铝合金。     

TiH2的SiO2凝胶包裹对其释氢的影响

制备了ＳｉＯ２凝胶，用其包裹于发泡剂外表，释氢试验证明，包能有效延迟发泡剂的开发释气时间，解决了进入熔融铝后在未来得及分散均匀前前开始释气，而造成的泡沫铝制品孔洞结构不易控制及成品率低的问题。     

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。     

轧制复合对泡沫铝夹心板组织与性能的影响

研究了轧制复合-粉末冶金发泡法制备泡沫铝夹心板的生产工艺,分析了板/芯结合工艺对芯层粉末致密度的影响,探讨了粉末致密度与发泡效果间的关系,初步得到了复合板的发泡机制.研究结果表明:轧制过程使芯层粉末获得了极高的致密度.发泡时,轧制复合板内发泡剂TiH2释放出的H2的流失量很少,发泡驱动力充足,所得到的夹心板很少出现无泡层及大尺寸连通孔等缺陷.芯层粉末内发泡剂的质量分数为1%时,轧制复合板发泡后即可获得理想的泡沫结构,有效降低了产品的生产成本.夹心板具有良好的三点抗弯强度等力学性能.     

粉煤灰增黏制备泡沫铝材料的研究

以粉煤灰为增黏剂,TiH2为发泡剂,将它们先后加入到铝熔体之中并搅拌均匀,进而获得闭孔型泡沫铝材料·结果表明:粉煤灰的加入量在3%～5%范围内可以获得密度较小、孔隙率较高的泡沫铝材料;当粉煤灰颗粒尺寸在61～147μm时,泡沫铝的密度、孔隙率 粉煤灰粒度关系曲线较为平缓,制得的泡沫铝材料胞孔结构较好;在泡沫铝制造过程中用粉煤灰代替金属Ca进行增黏可降低生产成本;在铝熔体中添加粉煤灰,有利于制备强度较高的泡沫铝材料·     

多孔质口香糖制造法

过去,为了改善口香糖的咀爵性,曾在胶基中添加重碳酸盐、尿素等发泡剂,然后加热或与酸反应,使产生气体;或者通过充气搅拌使气泡分散,以此来减轻口香糖的比重。但是,这两种方法都有缺点。应用前一种化学方法,残留的未反应的发泡剂和反应后残留的盐类,会给成品带来杂味,高温加热又使香料挥发或变质。另外,糖分的热分     

泡沫铝夹心板轧制预制坯的粉末冶金发泡工艺

对采用轧制复合法制备的发泡预制坯的粉末冶金发泡过程进行了研究,确定了制得的泡沫铝夹心板的组织及物相,分析了发泡剂TiH2颗粒尺寸及团聚对发泡效果的影响.研究结果表明:轧制坯充分发泡后,泡壁主要有Al3.21Si0.47,Ti及Ti3O相,Ti和Ti3O颗粒同泡壁结合紧密;预制坯内大尺寸发泡剂TiH2颗粒的周围易形成微裂纹,发泡时裂纹的宽度可扩展至100μm以上,裂纹周围的泡孔发育不良;混料及轧制阶段形成的TiH2团聚导致局部发泡驱动力过大,发泡后芯层内易形成大尺寸泡孔.     

新型乳化发泡剂对海绵蛋糕质量的影响

采用仪器测定和感官捡验相结合的方法,比较使用乳化发泡剂和没有使用乳化发泡剂蛋糕的物性,定量分析了各种发泡条件对蛋糕质量的影响。结果表明,使用新型乳化发泡剂后,蛋糕的比容增大,口感明显好于普通蛋糕,而且使用乳化发泡剂后蛋糕糊的搅拌时间可减少一半,存放时间受温度的影响小,可以制造质量比较稳定的优质蛋糕。     

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.     

泡沫铝及其三明治结构累积叠轧制备

通过累积叠轧法制备泡沫铝.采用称重法研究泡沫铝孔隙结构,利用光学显微镜观察泡沫铝孔隙形貌.发现以TiH2为发泡介质,当发泡温度660～680℃和发泡时间6～10 min 时,利用累积叠轧法制备泡沫铝的孔隙结构特性最好.发泡温度和发泡时间的最佳值与发泡剂用量有关,TiH2质量分数为1.5%,在670℃发泡8 min,泡沫铝的孔隙率可达到42%,孔径为0.43 mm.以制备的泡沫铝为夹芯,通过轧制复合制备了 TC4钛合金/泡沫铝芯和1Cr18Ni9Ti 不锈钢/泡沫铝芯三明治板.利用光学显微镜和能谱仪研究了三明治板的界面.面板与芯板间的化合反应形成了界面的反应层,界面实现了冶金结合.     

泡沫铝及其三明治结构累积叠轧制备

通过累积叠轧法制备泡沫铝.采用称重法研究泡沫铝孔隙结构,利用光学显微镜观察泡沫铝孔隙形貌.发现以TiH2为发泡介质,当发泡温度660～680℃和发泡时间6～10 min时,利用累积叠轧法制备泡沫铝的孔隙结构特性最好.发泡温度和发泡时间的最佳值与发泡剂用量有关,TiH2质量分数为1.5%,在670℃发泡8 min,泡沫铝的孔隙率可达到42%,孔径为0.43 mm.以制备的泡沫铝为夹芯,通过轧制复合制备了TC4钛合金/泡沫铝芯和1Cr18Ni9Ti不锈钢/泡沫铝芯三明治板.利用光学显微镜和能谱仪研究了三明治板的界面.面板与芯板间的化合反应形成了界面的反应层,界面实现了冶金结合.     

发泡剂对冷再生沥青混合料强度特性的影响

为改善泡沫沥青发泡性能及其冷再生混合料强度,掺入不同种类发泡剂进行改性.采用沥青发泡试验、混合料力学试验、电镜扫描试验及红外光谱试验研究了发泡剂种类和质量分数对沥青发泡特性、冷再生沥青混合料强度及微观物化特性的影响.结果表明:发泡剂可有效提升发泡性能和再生混合料力学强度;随发泡剂质量分数的增加,各项性能均先提高后降低,...     

发泡剂对废玻璃多孔微晶玻璃物理性能的影响

目的研究发泡剂对制备多孔微晶玻璃表观密度,孔隙率,导热系数等物理性能影响,确定理想的发泡剂种类和掺量.制备高性能多孔微晶玻璃.方法使用废玻璃作为原材料,掺加不同种类、不同掺量的发泡剂来制备多孔微晶玻璃,筛选出最理想的发泡剂类型及掺量.通过向废玻璃粉中分别掺加碳酸钙、碳酸钠、碳酸钡作为发泡剂,聚乙二醇作为粘结剂,并以Cr2O3、Ti O2作为晶核剂,以Ca F2作为助熔剂采用粉末烧结法制备多孔微晶玻璃,对制得样品的表观密度、孔隙率、导热系数等物理性能和析出主晶相进行测试与分析.结果使用碳酸钠发泡剂发泡效果最为理想;当碳酸钠掺量4%~8%时,随着碳酸钠掺量的增加,多孔微晶玻璃的表观密度先减小后增加,孔隙率先增加后减小,导热系数先减小后增加.当碳酸钠掺量为6%时,多孔微晶玻璃的表观密度最小,为1.573 6 g/cm3,孔隙率最大,为64.08%,导热系数最小,为0.108 W/(m·K);制得的多孔微晶玻璃,析出的主晶相为硅灰石.结论用在一定的热处理制度下掺加不同种类、不同掺量的发泡剂的废弃玻璃制备出了轻质、高强及抗热冲击性强的高性能多孔微晶玻璃,并为多孔微晶玻璃发泡剂的选择方面提供了相应的理论支持.     

新型PVC用复合发泡剂研究

研制新型吸—放热复合发泡剂,与其他常用发泡剂相比,复合发泡剂有着较好的热平衡特性;研究不同类型的发泡助剂及其对复合发泡剂性能的影响,发现适量的氧化锌能调节发泡体系的发泡温度;表面修饰剂能有效改善有机—无机组分混合的均匀性,获得了优化的复合发泡剂的配方。     

新型高温发泡剂烷基苯烷基磺酸钠性能研究

针对现有发泡剂无法在高温环境发挥作用的问题,合成了新型高温发泡剂12C烷基苯16C烷基磺酸钠.试验表明:烷基苯烷基磺酸钠的最佳作用质量浓度为8g/L,烷基苯烷基磺酸钠能在200~250℃维持较佳的发泡能力,并且在250℃高温高压环境48h后发泡性能未见显著降低,起始pH值对发泡剂高温性能有显著影响.耐油实验表明:该发泡剂质量分数为在20%加入原油时,由于原油沥青质、胶质的稳泡作用,发泡能力虽有下降,但泡沫稳定性大大上升.     

发泡剂性能评价指标

为了完善现有轻质土用发泡剂性能评价体系,开展了9种自制发泡剂和3种市售发泡剂的发泡试验,基于试验数据讨论了外在条件对发泡剂评价结果的影响,对比分析了1 h消泡占比、1 h泌水量、1 h沉降距和气泡群密度等评价指标的优缺点.研究表明:在相同的发泡方式、稀释倍数、水温和室温条件下测定的发泡剂性能指标才具有可比性;1 h泌水量指标难以准确评价发泡剂的稳泡能力和综合性能;《气泡混合轻质土填筑工程技术规程》(CJJ/T 177—2012)建议的方法难以准确测得1 h沉降距,且其对于气泡群密度的规定略显严格;提出了综合指标P=n(1-m)来评价发泡剂的综合性能,其中n为发泡剂的发泡倍数,m为发泡剂的1 h消泡占比,P值越大,发泡剂的综合性能越好.     

新型防灭火材料固体泡沫特性实验

为提高泡沫材料的发泡倍数并降低成本,进行了固体泡沫特性及其添加无机物(黄沙)的实验研究.通过分析原料A马丽散与发泡剂B在不同配比下混合及混合加沙后固体泡沫的发泡特性,找出最佳配比和最佳含沙质量分数使发泡倍数最大,对比分析添加无机物前后的经济成本,并在天池矿102尾巷采空区进行了现场应用研究.结果表明:原料A马丽散、发泡剂B的最佳配比为1:1.2,当含沙质量分数为25%时发泡倍数最大为14.220且防灭火效果较好.     

典型的发泡剂热分解特性的研究

研究了典型的放射型发泡剂ＡＣ、吸热型发泡剂ＨＹＤＲＯＣＥＲＯＬＢＩＨ和吸收放热型发泡剂ＥＸＯＣＥＲＯＬ２３２（ＡＣ,ＮａＨＣＯ３,柠檬酸复合）分解热力学和动力学特性。用ＤＳＣ差示扫描量热仪测定了动态分解温度,热效应和发泡助剂对分解热力学的影响,并用自行设计的发泡剂分解特性测量装置测定了体在不同温度下的分解动力学,详细比较其优缺点,为新型吸－放热型发泡剂的开发利用和传统发泡剂的改进提供了参考数据。