复合碳酸盐作发泡剂制备泡沫铝的工艺研究

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1、2009，Vo1．37，No3轻合金加工技术LAFr51复合碳酸盐作发泡剂制备泡沫铝的工艺研究卫广智，戚富丽(贵州大学材料与冶金工程学院。贵州贵阳550003)摘要：采用熔体发泡法制取泡沫铝，利用DSC和DTG两种方法，分析了CaMs(CO~)的热分解特性，同时系统地研究了发泡剂含量、温度及搅拌时间对泡沫铝孔结构的影响。结果表明，发泡剂加入质量分数为2％～3％，搅拌时间1min2min，发泡温度为660~C～7l0的条件下，可以制取孔结构均匀、孔隙率高的泡沫铝合金。关键词：泡沫铝；微分热重分析法；热分解中图分类号：'I"13146．21；riG292文献

2、标识码：A文章编号：1007—7235(2009)03—0051—04Preparationofaluminumfoambycomposite—carbonatefoamingagentWEIGuang-zhi，QIFu—li(MaterialsandMetallurgicalEngineeringCoflegeofGuizhouUniversity，Guiyang550003，China)Abstract：Thealuminiumfoamwaspreparedbyusingmelt-foamingtechnique，usingDSCandDTGtoan

3、alysethethermaldecom-positionofCaMg(CO3)2andtheinfluenceoftheDMFcontent，mixingtime，andfoamingtimewereanalyzedontheporestructure．Theresuhsshowedthatthelowdensity，highporosityofthealuminiumfoamCanbeobtainedwithDMFcontent2％一3％，mixingtime1min一2min，foamingtemperature660~C一710~C．Keywor

4、ds：aluminumfoam；thermaldecomposition；DTG泡沫铝合金是近年迅速发展起来的功能与结构1．2试验过程一体化的新型工程材料，不仅具有轻质特性，还具有将铝．硅合金(A1．si一7)放在坩埚中加热到680oC耐蚀、吸声、减震、抗冲击和电磁屏蔽等特性，主要应熔化后，加入0．5％一4％(质量分数，下同)发泡剂用在冶金、建筑、交通运输、电子、机械及通讯等方CaMg(c)，充分搅拌，以1500r／min2000r／min面，在国内外越来越受重视口j。的转速搅拌1．5min～3min，使其弥散分布于铝合金本试验采用复合碳酸盐(CaMg(

5、C03))作发泡熔体中，接着加人3％的铝粉搅拌均匀，保温5min，剂，铝粉为增黏剂，以熔体发泡法制备泡沫铝。利用自然冷却完成材料制备，所得试样形貌见图1。差示扫描量热分析法(DSC)和微分热重分析法(DTG)分析CaMg(COs)：的热分解特性，同时研究了与发泡剂有关的工艺参数对泡沫铝孔隙率及密度的影响。1．1试验设备试验主要装置包括1台SG2A坩埚电阻炉，配有1支单铂铑热电偶和1台TDW2001型温控仪，电阻炉控温精度为±3~C，石墨坩埚，可调整转速的搅拌图1泡沫铝形貌机，四叶片搅拌桨。收稿日期：2008—10—21第一作者简介：卫广智(1954一)，

6、男，辽宁瓦房店人，副教授，主要从事轧制技术及铝合金强韧性研究。52轻合金加工技术2009，Vo1．37，No3根据以上试验分析，所选用的白云石粉纯度很2试验结果与分析高，价格低廉，在铝熔体熔化温度附近，达到其分解2．1CaMg(CO3)的热分解特性峰值，即可分解出大量气体，且分解反应区间较窄，白云石的热分解特性对发泡温度的选择和最终产完全符合制备高质量泡沫铝所要求的发泡剂条件。品的质量有重要意义。白云石是组成为CaMg(CO3)，的2．2发泡工艺因素对泡沫铝孔结构的控制碳酸复盐，其热分解一般分为两个阶段4J，即：影响泡沫铝孔结构的因素有很多，通过试验研C

7、aMg(CO3)2一MgO+M03。CaCO3+CO2(1)究发现在诸多影响因素中，发泡剂的加入量、温度及MgC03。CaCO3一MgO+CaO+C(2)搅拌时间对控制孔结构起到至关重要的作用。普通白云石中的MgC()3分解(式1)始于650~C(1)发泡剂含量由表1可以看出，随发泡剂含量的增加，泡沫铝之后，而CaCO3分解(式2)温度则高于770，分解峰密度先下降、后上升，孑L隙率走势与密度相反。这是值相差130％左右。试验所选用的贵州山区白云石因为当发泡剂含量较低时，气泡数量少，泡壁较厚，粉热分解曲线如图2所示。差示扫描量热分析孑L径小(见图3a)。

8、随着发泡剂含量增加，分解出的(DSC)和微分热重分析(DTG)曲线表明，试验所选