鋼鋁復(fù)合泡沫夾芯板的制備基礎(chǔ)研究.pdf

1、閉孔泡沫鋁是一種集結(jié)構(gòu)與功能為一體的新型復(fù)合材料，具有輕質(zhì)、高比強(qiáng)度和比剛度、高能量吸收及優(yōu)良的電磁屏蔽等優(yōu)點。為了拓寬泡沫鋁材料的應(yīng)用范圍，制備泡沫鋁夾芯材料已成為目前研究的重點之一。本文以粉末冶金法制備可發(fā)泡前驅(qū)體，以鋼板為面板，進(jìn)行泡沫鋁夾芯板制備的基礎(chǔ)研究，以期使推動泡沫鋁在軌道交通、航空航天、軍事裝備等領(lǐng)域的應(yīng)用。
　　本文以空氣霧化鋁粉和發(fā)泡劑氫化鈦作為基本原料，以Mg粉作為金屬添加劑，通過粉末坯體的制備及發(fā)泡工藝的改

2、進(jìn)研究、鋼板表面不同預(yù)處理方式的研究、鋼板與粉末坯體的結(jié)合方式研究和夾芯板的發(fā)泡研究等工作，對泡沫鋁夾芯板制備過程進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究。同時，考察了環(huán)境氣氛對發(fā)泡過程的影響并采用二次發(fā)泡的方法來制備泡沫鋁材料，得到以下主要結(jié)論：⑴在以鋁粉、鎂粉和TiH2粉末為原料，在球料比為2.5∶1的條件下，當(dāng)使用2L混料桶混料時，混料時間超過1.5h后Mg顆粒和TiH2在預(yù)制坯內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)均勻分布。⑵將冷壓后的預(yù)制坯在常壓下450℃下燒結(jié)2h以上，可

3、減少預(yù)制坯內(nèi)部孔隙，增加預(yù)制坯的密實程度。用燒結(jié)后的預(yù)制坯進(jìn)行常壓發(fā)泡，能夠獲得泡孔比較均勻的泡沫鋁材料。⑶粉末壓制法制備的預(yù)制坯的最佳發(fā)泡工藝為:發(fā)泡溫度700℃～750℃，發(fā)泡時間為6-8min，Al粉和Mg粉粒度分別為200-300目。⑷以Al-12Si-3Ca合金為基體，以經(jīng)過處理的TiH2為泡劑，能夠制備出可用于二次發(fā)泡的預(yù)制坯，該預(yù)制坯在620℃、650℃下發(fā)泡均可以制備出結(jié)構(gòu)均勻的泡沫鋁材料。⑸使用熱浸鍍Zn-5％Al層鋼