Método de preparação de espuma de alumínio

Devido aos diferentes processos de preparação,Espuma de alumíniopode ser classificada em espuma de alumínio de célula fechada, semi-espuma de alumínio de célula fechadae espuma de alumínio de células abertas, com base na forma como os furos são conectados. Os métodos de preparação da espuma de alumínio podem ser amplamente classificados em três categorias: fase líquida, fase sólida e deposição.

(1) Método da fase líquida

O método da fase líquida é o método de preparação mais maduro de espuma de alumínio, com amplo potencial de pesquisa e perspectivas de aplicação, incluindo principalmente o sopro de gás noMetalmétodo líquido, método de agente de sopro de metal líquido, método de fundição de investimento e método de fundição por infiltração.

Método de sopro de gás no metal líquido: no metal fundido de alumínio fundido, adicione partículas espessantes, para melhorar a viscosidade do fundido, os espessantes comumente usados ​​têm carboneto de silício, óxido de alumina e magnésio, etc. Posteriormente, para o metal fundido no ar, nitrogênio, hidrogênio ou uma mistura desses gases, e mexendo constantemente, o metal fundido pode ser obtido após o resfriamento da porosidade de 80% ~ 97,5% do alumínio espumoso, conforme mostrado na Figura 1.

Fig.1 Macromorfologia da espuma de alumínio preparada pelo método de injeção de gás

(2) Método de agente de expansão de líquido metálico: adicionar um agente de expansão ao alumínio fundido. O aquecimento do agente de expansão decompõe o gás, liberando-o e expandindo o metal fundido em espuma. Após o resfriamento, a porosidade da espuma de alumínio pode ser reduzida para 91% a 93%. Agente de expansão utilizado na produção deespuma de alumínioTiH2, ZrH2 e CaH2, e assim por diante.

(3) Método de fundição em molde fundido: o uso de materiais refratários fluidos para preencher os poros na espuma esponjosa, para endurecer materiais refratários, aquecimento para fazer a gaseificação plástica e obter a estrutura de poros esponjosos da fundição, o alumínio fundido derramado nesta fundição, resfriado e solidificado para remover os materiais refratários, pode ser obtida porosidade de 80% ~ 97% do alumínio da espuma.

(4) Método de fundição por infiltração: alumínio líquido de alta temperatura sob uma certa pressão infiltra-se na lacuna de enchimento para obter o composto de enchimento de metal e, em seguida, usar imersão ou vibração ultrassônica e outros métodos para remover o enchimento, para obter a porosidade de 70% ou mais doespuma de alumínioOs enchimentos comumente utilizados são sal solúvel, esferas cerâmicas porosas insolúveis, esferas ocas de coríndon, espuma de carbono, entre outros. Este método pode ser subdividido em dois tipos: o método de fundição por percolação de pressão ascendente e o método de fundição por percolação de pressão negativa.

2. Método da fase sólida

(1) Método de metalurgia do pó: O método de metalurgia do pó consiste em misturar o pó de alumínio com um agente de expansão (comumente utilizado TiH2) em uma determinada proporção, preparar o corpo pré-germinado sob pressão adequada e, em seguida, o corpo pré-fabricado prensado passa por processamentos adicionais, como laminação, forjamento, etc., e, em seguida, este produto semiacabado é colocado no molde de aço necessário, aquecido a uma determinada temperatura para que o agente de expansão se decomponha e forme bolhas, resultando na formação da espuma de alumínio. Este método é mais complexo, mas a qualidade do produto é superior e o desempenho é estável, o que o torna um produto de rápido desenvolvimento. No entanto, devido ao alto custo das matérias-primas, este método não permite a produção contínua.

(2) Método de pasta de impregnação de pó: configurar uma certa viscosidade da pasta de pó de alumínio, o material de espuma de polímero poroso é imerso nesta pasta, o pó é depositado na parede dos poros do material de espuma de polímero e, em seguida, tratamento de secagem, aquecimento para que a decomposição térmica do material de espuma de polímero, material esponjoso no processo de decomposição para desempenhar um papel de suporte temporário e, finalmente, o pó de alumínio é sinterizado e, em seguida, resfriado para obter a porosidade de 70% a 90% do Espuma de alumínio.

(3) Método de adição de material esférico: adicione o material esférico ou oco ao alumínio fundido e mexa, de modo que o material esférico seja distribuído uniformemente no alumínio fundido; continue mexendo e resfriando até obter uma viscosidade suficiente, e injete o modelo para obter o composto de metal e material esférico. Quando o material esférico adicionado for uma substância solúvel, o método de lavagem por imersão pode ser usado para dissolver o material esférico, obtendo-se alumínio espumoso do tipo furo passante.

3. método de eletrodeposição

Espuma pelo processo condutor como material de cátodo, placa de alumínio puro industrial para o material de ânodo, no revestimento de solução de alquil alumínio, de modo que o alumínio depositado na superfície da espuma, após secagem a uma determinada temperatura de sinterização, decomposição térmica da espuma,espuma de alumínioEste método é complexo e requer ajustes de variáveis, mas a estrutura da espuma é mais uniforme. A estrutura da espuma de alumínio preparada pelo método de eletrodeposição é mostrada na Figura 2.

Fig. 2 Macromorfologia da espuma de alumínio preparada por eletrodeposição