泡沫鎂的制備工藝及壓縮性能研究.pdf

1、泡沫鎂及鎂合金具有良好的阻尼性能、抗沖擊性能、電磁屏蔽性能、吸聲性能及生物相容性能，在汽車、航空、航天、建筑及醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域具有廣闊前景。
　　 本論文采用熔體發(fā)泡法和粉末冶金法制備泡沫鎂，研究了制備工藝參數(shù)對(duì)發(fā)泡效果的影響，探討了泡沫鎂發(fā)泡機(jī)理，并對(duì)泡沫鎂進(jìn)行壓縮性能測(cè)試。
　　 采用熔體發(fā)泡法制備了泡沫鎂材料，研究了添加劑的顆粒大小、含量及加入溫度，發(fā)泡溫度及保溫時(shí)間對(duì)孔隙率和孔結(jié)構(gòu)的影響。研究表明在720 ℃向熔化的鎂

2、熔體中加入7wt[％]的增粘劑，并以500r/min的轉(zhuǎn)速攪拌熔體3min ；繼續(xù)升溫至740 ℃加入2.5wt[％]含量的發(fā)泡劑，并以1000r/min的轉(zhuǎn)速攪拌熔體0.5min，在740 ℃保溫5min，采用水冷方式冷卻，可制備出孔隙率43.7～90.08[％]、平均孔徑0.7～3.5mm的泡沫鎂材料。此外，還研究分析了制備過(guò)程中的無(wú)泡層、局部大孔、裂紋及氧化渣等缺陷的成因及防止措施。
　　 采用粉末冶金法制備了泡沫鎂材料，

3、研究了預(yù)制塊壓制方式、壓制力、發(fā)泡劑含量及發(fā)泡溫度對(duì)發(fā)泡效果的影響。研究表明預(yù)制塊采取冷壓再熱壓方式(冷壓壓制力270MPa，400 ℃下熱壓壓制力440MPa，保壓時(shí)間均為30s)，發(fā)泡劑含量2.5wt.[％]，740 ℃保溫5min，采用水冷方式冷卻。通過(guò)該方法可制備孔隙率12.3～38[％]，平均孔徑1.2～2.2mm的泡沫鎂材料。并研究分析了制備過(guò)程中的局部大孔和開(kāi)裂等缺陷的成因及防止措施。
　　 探討了兩種方法的發(fā)泡機(jī)

4、理，發(fā)泡過(guò)程包括發(fā)泡劑分解、氣泡形核并長(zhǎng)大及氣泡破滅等三個(gè)過(guò)程。發(fā)泡劑釋放的CO 氣體使鎂熔體膨脹，該氣體是液固反應(yīng)的產(chǎn)物。氣泡非均質(zhì)形核，在驅(qū)動(dòng)力作用下自發(fā)長(zhǎng)大，當(dāng)氣泡內(nèi)壓過(guò)大時(shí)開(kāi)始合并和破滅。通過(guò)改變影響氣泡穩(wěn)定性的熔體粘度、表面張力及氣泡表面吸附作用等因素，可減少氣泡破滅。
　　 對(duì)泡沫鎂進(jìn)行壓縮試驗(yàn)并研究孔隙率及孔徑對(duì)壓縮性能的影響。結(jié)果表明：泡沫鎂的壓縮曲線包括彈性階段、屈服階段和致密化等三個(gè)階段；隨孔隙率和孔徑增大，