液态金属制备泡沫铝样品截面分析显微镜
熔体中注人气体(空气发泡)
纯液态金属不易通过鼓人气体发泡。泡壁排液的过程通常很快,以至
没有足够的气泡稳定时间来凝固形成多孔体。但是,加入10%~30%的不
溶或溶解缓慢的小粒子,比如氧化铝或碳化硅,则可提高铝熔体的黏度,
从而阻碍泡膜的排液,使发泡过程稳定。气体注入过程对于铝合金来说是
极易实现的,因为铝合金密度低,且当其熔体暴露于空气或其他含氧气体
时不会发生太严重的氧化。该方法有几种衍生技术
制备泡沫铝
在液态铝中,许多气体都可用来发泡。空气是最常用的,此外二氧化
碳、氧气、惰性气体甚至水(汽)也都可以注入液态铝中进行发泡。由此形
成的气泡向熔体表面漂浮、排液,然后开始凝固。泡沫中的温度梯度决定
了泡沫保持在液态或半固态的时间长度,因而也决定了排液程度。通过仔
细控制气体的注入过程和泡沫的冷却速度,可以生产出相对密度低的闭孔
泡沫体。
很多技术都可对泡沫体进行抽空,从而形成孔壁大而厚的闭合孔隙但
就目前来看,该法还仅限于泡沫铝的制备。
熔体中释气粒子分解
将发泡剂与合金进行混合,加热使发泡剂释气,由此可形成泡沫金属
。广为使用的发泡剂是氢化钛(Till:),当它被加热到465℃以上时即开始
分解成Ti和气体H:。在铝熔体中加入氢化钛,即可迅速产生大量的氢气,
如果形成的泡体排液足够慢
并将熔体的温度稳定在670~690%之间;然后在熔体中加入l%~2%
的金属钙,金属钙迅速氧化并形成分散良好的CaO和CaAl:0。粒子,从而
使熔体的黏度得到提高;接着搅拌熔体,并加入直径为5—20run的Till:
颗粒,加入量为1%一2%即可。一旦这些颗粒在熔体中得以分散,即移出
搅拌系统,在熔体之上则逐渐形成泡沫体。调节系统的超压、温度和操作
时间,就可控制整个工艺过程。氢化钛全部分解一般需要10min左右。发泡
过程完成后,熔体在氢气逃逸以及气泡粗化或坍塌之前冷却凝固,形成固
态泡沫体。