基于半固态成形技术泡沫铝孔结构的控制

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1、中文摘要中文摘要泡沫铝是一种多功能复合材料，它独特的结构与性能使得其在汽车、建筑等领域有着广泛的应用前景；熔体发泡法是制备闭孔泡沫铝的一种主要方法，然而，这种方法存在着工艺过程控制困难，孔结构不均匀的问题，限制着其广泛应用。针对上述问题，本文提出了一种基于半固态成形技术的两步法泡沫铝制备新工艺一SSF(Semi．solidfoaming)法。对TiH2表面涂覆工艺与材料，SSF法的基本原理、工艺过程、参数对发泡过程及孔结构的影响、微观组织的变化、参数的优化等问题进行了研究。主要研究结果如下：1．采用自制涂覆材料(铝溶胶，主要成分为A1203)对Till2

2、进行表面涂覆处理后，Till2的分解温度可提高面℃以上，开始分解的时间可延长2min以上，和铝液的润湿性得到改善。2．通过施加机械搅拌，凝固组织由发达的枝晶组织转变成为近球状、球状的半固态非枝晶组织，使熔体在较低的温度下(半固态温度区)仍具有良好的流动性，从而保证了经涂覆处理的TiH2颗粒，能够弥散混合在铝硅熔体中不至于大量分解，获得可发泡预制体。3．采用SSF法，获得了孔结构较均匀，孔隙率为74．6％、孔径范围为2．1mm．3．2mm(平均值2．3mm)、平均圆形度为0．812的泡沫铝硅合金；试验条件下的最佳工艺条件为：搅拌温度为580℃，搅拌时间为0

3、．5min，搅拌速度为1200r／min，二次发泡温度为720℃，发泡时间为15min。关键词：泡沫铝；熔体发泡；半固态；非枝晶组织；机械搅拌；二次发泡法ABSTRACTAbstractFoamedAluminumiSoneofthemulti-functionalcompoundmaterialsandhaswidespreadapplicationprospectsinautomobile，constructionindustryforitsuniquestructureandperformance．Meltfoamingisamainmethodt

4、oobtainclosed—cellaluminumfoam，however,theproblemsofhardtocontroltheprocessandunevenporestructurelimititswidespreadapplication．Tosolvethoseproblems，thispaperhasputforwardabrand—newtwo—stagemethod一-SSF(Semi—SolidFoaming)basedonsemi—solidtechnology．Meanwhile，thispaperhasintroducedt

5、hetechniqueofTill2surfacecoatinganditsmaterial，thebasicprinciplesandprocessofSSFandhasresearchedeffectsofparametersonfoamingprocessorporestructure，thechangesofmicrocosmicstructtire，aswellasthequestionofoptimalparameters．Thefollowingarethemainresearchresults：1．Usingself-madesurfac

6、ecoatingagent(Aluminumsol，A1203isthemaincomponent)，theresolvingtimeofTiH2hasincreasedover100。(2aftercoatingprocess．Theresolvingtimecanbeprolongedover2minunderconditionofconstanttemperatureresolving．Andthewetabilityofmoltenaluminumhasbeenbetterimproved．2．Throughaddingmechanicalagi

7、tation，thesolidificationmodesandmorphologyofsemi-solidcanbechanged：solidificationstructureschangeintosphere—likeorsphereamorphousstructurefromdendriticstructuresSOthemeltCankeepgoodfluidityinrelativelylowtemperaturethatTiH2CandisperseandmixA1-Simeltwellinlowtemperature，atthesamet

8、ime，Till2hasgoodfluidityandwon’tresolvel