东北大学硕士学位论文泡沫铝模具成型条件及表征参数分析

关键词：多孔材料； 泡沫铝：模具成型：泡沫铝加工 11 东北大学硕士论文分析 arcteeppaaaeeoeeeeeoeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeee 其优异的性能和应用前景引起了科技人员的关注。 本文采用定向发泡方式生产模压泡沫铝。 640年。 ℃～720。 C、阿尔哈合金具有一定的流动性和形状。 在发泡剂TI｝ 12中，泡沫铝成型将通过MEEREDINEINEMLD技术，非发泡剂TILL2。 GasesshhorshreelLeleeeeasesedtih2Beginosset l，分析系列的 Rend Art INTINCING PORES，例如 IFEENTTTTTTIH2CONTNT 温度、加热保存时间。 泡沫铝呼叫的重复研究编辑。 通过分析，可以确定最佳的工艺参数。 通过观察样品剖面，分析了孔隙工艺参数结构的影响。 对称孔泡沫铝制造工艺参数的分析结果O． 8%Till2,700"作弊温度，3分钟搅拌时间，5分钟 Archfoamedaluminum um． nummachining,andprovidedateforindusriali zeabootfoamdaluminum． 关键词：多孔材料；泡沫铝；fillinginmouldmodel；foa Medaluminummachining 原创性声明 我声明所提交的论文是在我的导师的指导下完成的。

除非另有说明和承认，论文中获得的研究成果不包括他人已发表或撰写的研究成果，也不包括我用于获得其他学位的材料。 与我一起工作的同志对本研究所做的任何贡献已在论文中明确注明并表示感谢：Add、Duo、3、1L论文版权授权书论文作者和导师充分理解东北大学关于保留和保留的规定论文使用：即学校有权留存、寄送论文的副本、光盘给国家有关部门或机构，并允许查阅、借阅论文。 我同意东北大学将论文的全部或部分内容编入相关数据库供检索和交流。 （如作者与导师不同意在线交流，请在下方签名：否则视为同意。） 论文作者签名： 签名日期： 导师签名： 签名日期： 东北大学硕士学位论文第一章引言 1.1 前言 1章节介绍多孔结构经常用于隔音、隔热、包装和过滤，但很少有人相信它们也是非常有用的结构材料。 近年来，随着现代技术和材料科学的发展，人们对多孔金属材料，特别是铝及泡沫铝合金的兴趣大大增强。 工艺技术的发展表明这种材料具有更好的质量和更低的成本。 成本促使人们加深对泡沫金属的研究。 与此同时，这种新材料的应用范围也发生了巨大的变化。 对汽车乘客安全的更高要求以及材料回收的简单性使得泡沫金属更具吸引力。 世界各地纷纷开展泡沫金属的研究开发。 特别是新型铝合金材料，主要是泡沫铝等金属材料的应用越来越广泛[lJ.

泡沫铝是一种多孔金属材料，在铝基体上形成无数的孔隙。 由于其独特的性能，它正在世界许多国家得到日益广泛的研究和应用。 因此，从理论和实践出发，通过泡沫铝的研发，可以提高我国泡沫铝的研发水平，推动相关产业化进程，为泡沫铝的最终工业化应用提供数据。 。 1_2 国内外现状及发展趋势 国外早在20世纪40年代末期就开始研究泡沫金属材料。 但由于发泡工艺和发泡尺寸难以控制，一直没有得到开发。 泡沫金属的发展距今只有大约50年的历史。 最初，美国的索斯尼克提出了利用汞汽化铝来生产泡沫铝的想法[2l. 美国J. C。 Elliott继承并发展了这一思想，并于1956年用发泡法成功制备了泡沫铝[31]。 近年来，泡沫金属在国内外取得了长足的发展，特别是轻金属铝。 这是因为铝及其铝合金具有熔点低、铸造性能好等一系列优点。 20世纪60年代中期，美国Ethly公司发展成为泡沫铝的开发中心。 20世纪60年代和1970年代全球申请的20多项泡沫铝专利中，一半以上来自美国Ethly公司和LOR公司，内容涉及发泡剂的选择、熔体增粘和连续方法等[4]。 20世纪70年代初，日本藤井清隆等人开始研究泡沫铝材料[5]。 1978年，日本九州工业实验室的上野英俊等人开发了一种利用火山灰作为发泡剂生产泡沫铝的方法[61]。

到1983年，一些单位，主要是日本九州实验室，对泡沫铝的研究十分活跃，在熔融发泡法方面取得了重大进展[7]。 德国DFG（Deutsche Forschungsgemeinschaft）制定了“泡沫金属”优先研究计划。 与20余所著名大学和国家级科研院所合作，开展基于粉末冶金的泡沫金属的制备及性能研究，应用目标为汽车行业。 奥地利、斯洛伐克等欧洲大学和企业也有相应的研究。 20世纪80年代初，世界范围内开始开发泡沫铝材料。 研究发现，泡沫铝材料具有质轻、耐热、吸音、隔音、抗冲击、耐腐蚀等性能。 它具有较强的能量吸收能力和电磁屏蔽作用，广泛应用于冶金、建筑、机械、交通、电子、通讯等领域，因此在国际上越来越受到重视。 世界上一些先进工业国家正在研究这种超轻质、多用途的金属材料。 20世纪90年代以来，民用工业特别是建筑业开始组织生产。 目前，美国、德国、日本在泡沫铝等泡沫铝材料的研究、生产和应用方面处于世界领先地位。 1999年，首届世界金属泡沫学术会议（Metfoam'99）在德国不莱梅成功召开，会议重点讨论泡沫铝的制造和应用。 随后，每两年召开一次世界泡沫金属学术会议，泡沫金属已发展成为一个重要的学科和技术领域。 国外泡沫铝研究的著名单位有加拿大Cymat公司、美国Ethly公司、日本九州产业研究院等。

他们都生产各种用途的泡沫铝和泡沫铝零件。 目前，日本的研究进展很快。 泡沫铝不仅投入生产，而且进入实际应用阶段。 例如，日本在国际观光列车的空调发电机房中使用泡沫铝制作隔音墙，并取得了良好的效果。 日本通产省产业技术研究所九州实验室制造的泡沫铝型材用于制作沼津高速公路的护栏等辅助设施。 在建筑方面，日本使用泡沫铝作为室内安装材料，以防止咖啡馆、西餐厅、办公室等产生噪音。此外，泡沫铝还用于制造汽车的一些零部件，并取得了良好的效果，其应用领域仍在扩大。 国外一些企业已实现规模化工业化生产，其产品质量、规模和连续性是国内相关单位无法比拟的。 我国泡沫金属的研究开发比较晚。 目前，我国国内泡沫铝金属的研发无论是数量还是质量都与国外存在较大差距。 国内从事泡沫铝金属研究开发的单位和部门日益增多，公司数量已从20世纪80年代初的几家增加到目前的数十家。 国内泡沫铝的产业化进程也已进入初步实施阶段。 我国工业化进程的加速，必将实现泡沫铝高水平的体系化。 泡沫铝的研究和规模化生产将为枫叶俱乐部提供更好的发展。 我国对泡沫铝的研究始于20世纪80年代中后期。 泡沫铝的研究起步晚于国外一些工业先进国家。 近年来，中国铝业公司郑州研究院、东北大学、东南大学、北京科技大学、吉林工业大学、中国科学院固体物理研究所等十几家单位船舶重工集团公司725研究所、北京航空材料研究所正在开展泡沫铝生产方法和发泡技术的研究。

他们大多做出了部分样品并取得了一系列研究成果，但尚未取得突破性成果。 他们还处于初级阶段，尚未形成生产力。 原因是产品良率需要提高，成本需要降低，生产需要连续化。 另外，产品品种单一，一般只能生产板材。 目前实际销售产品的单位只有两家，产品以板材为主。 但泡沫铝的应用报道却很少，如上海卢浦大桥（我国第一座钢结构拱桥）的建设……01。 东北大学硕士学位论文第一章引言1.3泡沫铝的制备方法国际上制造泡沫铝的方法有很多种，大致可分为：发泡法、铸造法、烧结法和电镀法。 121、（1）发泡法 发泡法是目前生产泡沫铝最常用的方法，包括气体发泡法和熔融发泡法。 其基本原理是在铝液或铝液中添加一定的发泡剂。 在合金中，发泡剂在受热时会在高温下分解，释放出气体。 或者向熔体中吹入一定量的气体，使气体保留在熔体中，凝固成泡沫金属。 该方法生产的泡沫铝具有独立的孔，可用作吸音缓冲材料。 但其缺点是孔分布均匀性差，从加入发泡剂到发泡结束时间间隔短，操作困难，温度控制困难。 气体发泡法是将气体吹入熔融金属熔体中，使金属熔体发泡。 发泡所用气体可以是氧气、氩气、空气、水蒸气、二氧化碳等。

该技术的关键是熔体应具有合适的粘度，金属成分应保证足够宽的发泡温度范围，形成的泡沫应具有足够的稳定性以保证泡沫在后续收集和成型过程中不破裂。 气体发泡法是目前生产金属泡沫最便宜的方法。 泡沫尺寸范围大，泡沫铝制品的孔隙率可达97%。 早期普遍采用熔融发泡法。 它主要是在液态铝合金中添加TiI-12、ZrH2、Call2等发泡剂，然后将发泡剂加热分解并释放出气体。 气体的膨胀使铝合金形成泡沫。 然后冷却即得泡沫铝成品。如此制得