Metoda przygotowania pianki aluminiowej

Ze względu na różne procesy przygotowawcze,Pianka aluminiowamożna podzielić na piankę aluminiową o zamkniętych komórkach, pół-pianka aluminiowa o zamkniętych komórkachi otwartokomórkowej pianki aluminiowej w zależności od tego, jak połączone są otwory. Metody przygotowywania pianki aluminiowej można ogólnie podzielić na trzy kategorie: faza ciekła, faza stała i osadzanie.

(1) Metoda fazy ciekłej

Metoda fazy ciekłej jest dojrzalszą metodą otrzymywania pianki aluminiowej, o szerokim potencjale badawczym i perspektywach zastosowań, obejmujących głównie wdmuchiwanie gazu doMetalmetoda cieczowa, metoda spieniania ciekłym metalem, metoda odlewania precyzyjnego i metoda odlewania z przesączeniem.

Metoda wdmuchiwania gazu do ciekłego metalu: do stopionego metalu aluminiowego dodaje się cząstki zagęszczacza w celu poprawy lepkości stopu; powszechnie stosowanymi zagęszczaczami są węglik krzemu, tlenek glinu, tlenek magnezu itp. Następnie do stopionego metalu wpuszcza się powietrze, azot, wodór lub mieszaninę tych gazów, przy ciągłym mieszaniu. Po schłodzeniu stopiony metal uzyskuje się porowatość 80%–97,5% spienionego aluminium, jak pokazano na rysunku 1.

Rys.1 Makromorfologia pianki aluminiowej przygotowanej metodą wtrysku gazu

(2) Metoda spieniania płynnym metalem: do stopionego aluminium dodać środek spieniający, podgrzewając rozkład środka spieniającego do uwalniania gazu, rozszerzalność cieplna gazu stopionego metalu w piankę, po schłodzeniu można uzyskać 91% ~ 93% porowatości pianki aluminiowej. Środek spieniający stosowany w produkcjipianka aluminiowaTiH2, ZrH2 i CaH2 itd.

(3) Metoda odlewania w formie topionej: zastosowanie płynnych materiałów ogniotrwałych do wypełnienia porów w piance gąbczastej, utwardzenie materiałów ogniotrwałych, ogrzewanie w celu przeprowadzenia gazyfikacji tworzywa sztucznego i uzyskania gąbczastej struktury porów odlewu; stopione aluminium wlewa się do tego odlewu, chłodzi i zestala w celu usunięcia materiałów ogniotrwałych; można uzyskać porowatość na poziomie 80%–97% pianki aluminiowej.

(4) Metoda odlewania przez przesączanie: ciekłe aluminium o wysokiej temperaturze i pod pewnym ciśnieniem przesiąka do szczeliny wypełniacza, aby uzyskać kompozyt wypełniacza metalowego, a następnie stosuje się zanurzenie lub wibracje ultradźwiękowe i inne metody usuwania wypełniacza, aby uzyskać porowatość około 70%pianka aluminiowa. Powszechnie stosowanymi wypełniaczami są rozpuszczalna sól, nierozpuszczalne porowate kulki ceramiczne, puste kulki korundowe, piankowy węgiel itd. Metodę tę można podzielić na dwa typy: metodę odlewania perkolacyjnego pod ciśnieniem i metodę odlewania perkolacyjnego pod ciśnieniem ujemnym.

2. Metoda fazy stałej

(1) Metoda metalurgii proszków: Metoda metalurgii proszków polega na zmieszaniu proszku aluminiowego ze środkiem spieniającym (powszechnie stosowanym TiH2) w określonej proporcji, przygotowaniu wstępnego korpusu pod odpowiednim ciśnieniem, a następnie sprasowany prefabrykowany korpus jest dalej przetwarzany, taki jak walcowanie, kucie itp., a następnie ten półprodukt jest umieszczany w wymaganej stalowej formie, podgrzewany do określonej temperatury, tak aby środek spieniający rozkładał się, tworząc pęcherzyki i uzyskując piankę aluminiową. Ta metoda jest bardziej skomplikowana, ale jakość produktu jest wyższa, a wydajność stabilna, dlatego rozwija się szybko, ale tej metody nie można produkować w sposób ciągły ze względu na wysoki koszt surowców.

(2) Metoda impregnacji proszkowej: konfiguruje się określoną lepkość zawiesiny proszku aluminiowego, porowaty materiał pianki polimerowej zanurza się w tej zawiesinie, proszek osadza się w ściance porów materiału pianki polimerowej, a następnie poddaje się obróbce suszącej, ogrzewając w taki sposób, aby nastąpił rozkład termiczny materiału pianki polimerowej, gąbczasty materiał w procesie rozkładu odgrywał tymczasową rolę podporową, a na koniec proszek aluminiowy jest spiekany razem, a następnie chłodzony w celu uzyskania porowatości od 70% do 90% Pianka aluminiowa.

(3) Metoda dodawania materiału kulkowego: dodaj materiał kulkowy lub pustą kulkę do stopu aluminium i zamieszaj, tak aby materiał kulkowy był równomiernie rozprowadzony w stopie aluminium; kontynuuj mieszanie i schładzaj do wystarczającej lepkości, a następnie wstrzyknij model, aby uzyskać kompozyt materiału metalowo-kulkowego. Gdy dodany materiał kulkowy jest substancją rozpuszczalną, można zastosować metodę mycia zanurzeniowego, aby rozpuścić materiał kulkowy, aby uzyskać piankę aluminiową typu przelotowego.

3. metoda elektroosadzania

Pianka wytwarzana w procesie przewodzącym jako materiał katodowy, płyta z czystego aluminium przemysłowego jako materiał anodowy, w roztworze alkilo-glinowym, tak że aluminium osadza się na powierzchni pianki, po wysuszeniu w określonej temperaturze spiekania, rozkład termiczny pianki,pianka aluminiowa. Ta metoda jest złożona i wymaga dostosowania zmiennych, ale struktura pianki jest bardziej jednolita. Struktura pianki aluminiowej przygotowanej metodą elektroosadzania jest pokazana na rysunku 2.

Rys. 2 Makromorfologia pianki aluminiowej przygotowanej metodą elektroosadzania