小孔径球形孔泡沫铝新型增黏发泡制备技术研究

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1、东南大学硕士学位论文小孔径球形孔泡沫铝新型增黏发泡制备技术研究姓名：魏永生申请学位级别：硕士专业：材料加工工程指导教师：何德坪20080521摘要当今，闭孔泡沫铝作为超轻多孔金属重点发展的领域，在航天、兵器、空间技术等高技术领域和民用领域展示出了重要的应用前景。传统铝熔体泡沫化制各方法采用ca增黏，Till2发泡的两步熔体发泡制备技术，易于制备高孔隙率(P>80％)多边形孔结构泡沫铝及其合金。但由于熔体泡沫化过程中球形孔、类球形孔的区间很小，制各低孔隙率类球形孔泡沫铝及合金存在困难。为适应西部高技术需求．需要发展一种全新的小孔径类球形孔低孔隙率泡

2、沫铝制备方法，因而发展了CaCO，同时用作增黏剂发泡剂制各小孔径球形孔、类球形孔泡沫铝及泡沫铝合金技术。迄今，国内外未见报导。提出了CaC03进行铝熔体增黏发泡的机制和方法，比较了CaC伤及其它常用发泡剂的热分解特性，确定了CaC03在制各过程中的使用参数(增黏剂用量0．5％-1．0％，不超过1．5％，增黏时间lmin-3min：发泡剂用量1．0％-25％，不超过3．0％，发泡时间2min4hnin)，从而稳定制各出满足高技术需求(OlOOmmXl20mm，P=75％)的闭孔小孔径(平均孔径D

3、孔泡沫铝及其台金。较小的粒度(小于50Ian)以及Cu、Mg等合金元素有利于减少泡沫体缺陷；提出了球形孔二维理想气泡胞壁厚度修正模型(式4．5)及球形孔三维气泡胞壁厚度模型(图4-4，式4，9，式4．tO)；建立了CaCOs颗粒在铝熔体包覆条件下的热分解模型(图3-i1)，初步探索了铝熔体包覆卜．的CaCO。热分解动力特性，熔融状态铝液中CaC03的化学反应、C02在CaO产物层及铝液中的扩散能力影响因素，确定了CaC03在泡沫铝制备中的影响因素；分析了CaCO，增黏发泡技术制备的小孔径类球形孔泡沫铝的孔结构，进行了泡沫铝准静态压缩实验、冲击实验

4、，进行了空气压缩机的阻尼减振应用掇索，结果表明对目标有应用前景；确定了进一步的发展方向为CaC03增黏剂、发泡剂水溶性硫酸盐、氟化盐以及CuO粉末的预处理，增强CaC03在铝熔体中的润湿性．降低分解活化能并提出了混合增黏剂、混合发泡荆的概念及方法，关键词：碳酸钙球形孔泡沫铝热分解熔体发泡法中低孔隙率增黏剂发泡剂预处理文中字数36149个，圈71幅，表11张，实验次数约190次。攻读硕士学位期间公开发表论文1篇，在审2篇，申请国家发明专利2项。国家重点基础研究发碰计划“973”项目2006CB601201．国家自然科学基金项目NO,50471031

5、资助IABSTRACTAlfosinisakindofnewmaterialwhiehhasimportantapplicationsinbotllhigh-techandcivil位lds．ToassesstheexistingproblemduringfebracationprocessofAlfoam,itisnecessarytosmdyonporesandspheres仃ucturealuminiumfoamedtechnologywithnewviscositycontrollingagentcalciumcarbonate．Diff

6、erentwithtraditionalAIfoamingtechnology,CaC03cartplaydualrolesasviscosityandfoamagentswhichusuallyhavebeenappliedwithCaandTill2，Forinvestigationofdecompositiondynamiccharacteristic．thedecompositionmodelofCaCO，enwrappedwithAlmeItswasestablished．TheresultsshowthattheCaC03theoTe

7、t'icaIdecompositiondatamatehestheexperimental，andtheinfluenceparametersalsocanbeidentifiedduringthefabricationofAlfoamswithCaC03asfoamedagents．Therefore，sphereporesstructureAIfoamswithporosityof40-79％canbeobtainedsteadily．ItjsthefirsttouseCaCO{viscositycontrollingmethodtodete

8、rminetheporestructureparametersofAImeltfoam．Ithasbeenrevealedthatthe