论文部分内容阅读
泡沫铝是一种在铝或铝合金基体中分布着大量气孔的结构功能一体化的新型金属材料,具有吸声、隔热、吸收冲击能量和电磁屏蔽等多种优良性能,在民用及军用工业上都有广泛的应用前景。熔体直通气体发泡法原理简单、效率高,在众多制备泡沫铝的方法中成本最低,且可以实现工业化连铸生产,因此具有极大的吸引力。
本文选用铝-4%锡合金作发泡材料,Al2O3作增粘剂,压缩空气作发泡气体,对发泡温度、气体流量及Al2O3质量百分含量进行了三因素三水平正交试验研究,结果表明:发泡温度、气体流量及Al2O3含量对铝锡合金发泡效果的影响程度是气流量>发泡温度>Al2O3含量;当气流量较小时,随着气流量的增大,泡沫体的孔隙率增大,密度减小;当气流量超过0.38L/s之后,孔隙率呈下降趋势,密度呈上升趋势;发泡温度与Al2O3含量对发泡效果的影响规律基本相同,随着发泡温度的升高及Al2O3含量的增大,泡沫体的孔隙率先减小后增大,密度先增大后减小;当控制气流量在0.33~0.42L/s,发泡温度在635~655℃,Al2O3含量在5~7%范围内时,得到的发泡效果较好。
在正交试验优化的工艺参数基础上,模拟工业化连铸生产,在自制的模具上进行了泡沫铝的连续喷吹试验研究,结果表明:冷却强度是影响熔体直通气体发泡法连续喷吹试验的关键因素;经过反复试验优化了工艺参数,实现了从熔炼-入料-保温发泡-出料的连续发泡过程,且能得到较好的液态泡沫,但是采用水冷方式未能将其及时冷却固化下来;尝试了冰水冷却方式,增大了冷却强度。