铝和铝合金熔体泡沫化过程的动力学研究及分析

摘要

泡沫铝是近年来发展起来的一种结构/功能一体化的新型多孔泡沫金属材料。其优异的性能和广泛的应用前景引起了国内外众多科技研究者的关注。但是迄今为止，对于熔体发泡过程基础理论研究还不够全面，对铝熔体泡沫化过程中发泡剂的分解和液态泡沫体随时间变化的动力学研究与机理分析很少有见报道。 在实验过程中首先研究了铝熔体泡沫化过程中的各主要影响因素如加钙量、发泡温度、发泡剂的加入量、搅拌时间、搅拌强度、保温时间等对泡沫铝发泡效果的影响，得出了铝和铝合金熔体发泡的最佳工艺条件；接着对熔体发泡过程进行理论研究，讨论了TiH2的理论分解，阐述泡沫化过程的动力学规律，然后借助C语言程序得到了特定条件下气泡半径和熔体界面高度的理论结果；然后用自制的装置实验测出了铝和铝合金熔体泡沫化过程中的气泡半径和熔体界面高度随发泡时间的实际变化过程，绘制出H-t曲线，在此基础上分析了铝和铝合金熔体泡沫化过程的一些基本规律和机理分析，从而为泡沫铝的结构控制提供若干理论依据和指导。 另外，实验还进行了纯铝熔体直接发泡工艺的初步探索，考虑到现有工艺过程中所使用的增粘剂金属钙价格昂贵，实验中选择研磨CaO固体得到的粉末和纳米SiO2作增粘剂，同样能获得发泡效果理想的泡沫铝，但这些增粘剂的具体发泡工艺和发泡后泡沫铝的性能有待进一步确定。

目录

文摘

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第一章绪论

第二章泡沫铝和泡沫铝合金制备工艺研究

第三章铝熔体泡沫化过程的理论研究

第四章泡沫化过程的实验研究及机理分析

第五章纯铝发泡工艺初探

第六章实验结论及展望

参考文献

致谢

附录1

附录2 TiH2粒度测定结果