24、孔連通泡沫鋁制備工藝研究

一、關(guān)于孔隙率的討論分析

通過珠粒的空隙率計(jì)算知道泡沫鋁的孔隙率與粒子大小(即粒子半徑)無關(guān)，只與形狀、堆積情況、壓力、預(yù)熱溫度及澆注溫度有關(guān)。又從密堆積原理知道，將NaCl粒子盡可能地緊密堆積，然后制成成型體以保證泡沫鋁的均勻連通性。

1、珠粒堆積程度對(duì)孔隙率的影響

泡沫鋁的孔隙率、孔連通與珠粒的堆積程度有關(guān)。堆積越緊密孔 隙率越高，連通性越好。本實(shí)驗(yàn)測(cè)得的泡沫鋁孔隙率基本與理論計(jì)算相吻合。

2、預(yù)熱溫度及澆注溫度對(duì)孔隙率的影響

出充型壓力理論計(jì)算結(jié)果得知，充型壓力越大，鋁液越能夠滲入小縫隙，泡沫鋁的連通性也就越好，但是壓力太大會(huì)把NaCl粒子壓碎，反而會(huì)降低孔隙率和連通性。因此，考慮到各種因素對(duì)充型壓力的影響，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)中充型壓力控制在1MPa。

選擇適當(dāng)?shù)牧Ｗ宇A(yù)熱溫度及澆注溫度是制備孔連通、高孔隙率泡沫鋁的關(guān)鍵。在一定的預(yù)熱溫度下，鋁液澆注溫度越高表面張力越小，鋁液能夠滲入珠粒間的縫隙越小，因此高的鋁液溫度有利于制備高孔隙率泡沫鋁。在一定的澆注溫度下，顆粒預(yù)熱溫度越高，鋁液溫度降低的速度也越慢，因此高的顆粒預(yù)熱溫度也有利于制備高孔隙率泡沫鋁。但是從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中可以看出，預(yù)熱溫度與澆注溫度太高，反而會(huì)降低泡沫鋁的孔隙率。NaCl粒子熔融溫度為800℃，預(yù)熱溫度太高NaCl粒子會(huì)熔化，澆注溫度太高也會(huì)引起NaCl粒子熔化造成鋁液表面張力的增大，從而降低泡沫鋁的孔隙率。因此，適當(dāng)選擇預(yù)熱溫度及澆注溫度是制備高孔隙率孔連通泡沫鋁的關(guān)鍵。