学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

泡沫铝发泡特性及制备大尺寸泡沫铝的研究

作　者: 耿亮
导　师: 王录才
学　校: 太原科技大学
专　业: 材料加工工程
关键词: PCM法泡沫铝合金孔结构发泡行为大尺寸
分类号: TB383.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 96次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

泡沫铝是一种具有多孔结构的复合材料。因为它本身内部结构独特的特点而具有很多优良的性能,如高比强度、吸声和吸能等性能。因此在未来具有广泛的应用前景。当前有多种制备泡沫铝的工艺方法,其中的粉末压实冶金法(下称PCM法)对于制备闭孔结构的泡沫铝拥有独特的优势。本文以PCM法为基础,研究了试样温度、预设炉温(升温速度)、压制方式对泡沫铝发泡特性的影响。获得了工艺参数(预设炉温、试样温度)和泡沫铝发泡行为、孔结构变化之间的关系,成功制取了泡沫铝;利用自制模具,直接制备较大尺寸的泡沫铝;初步设计制作出连续制作泡沫铝的工艺和设备。试验结果表明:(1)预设炉温和试样温度是影响泡沫铝发泡过程及孔结构的两个主要因素。预设炉温越高,试样升温速度越快,发泡就越快。试样在730℃至800℃的炉温范围内,均能在钢管内充分发泡。经测量,试样各参数均较为理想。(2)为了能够制作出大尺寸泡沫铝样品,除了挤出法,还研究了热压法制作泡沫铝的工艺过程。热压工艺分为冷压和恒温下热压两个步骤。研究了压制参数对预制体致密性的影响,冷压不小于300Mpa。实验发现恒温热压时影响预制体发泡质量主要是预制体的致密度,而挤压压力、保压时间和保温温度等因素对致密度都有影响。试验发现合理的压力为280MPa,保压时间为30min,保温温度为500℃时,得到的试样较为理想。(3)根据对静态泡沫铝发泡规律的掌握和实际预制体发泡特点,总结出能适用于连续发泡的工艺理念,并自行设计制作了泡沫铝连续制备装置,用于制作大尺寸样品。实验过程中,能否使试样各部分均匀加热是成功与否的重要因素。

全文目录

中文摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章绪论  8-19
  1.1 引言  8-9
  1.2 PCM 法制造闭孔泡沫铝合金  9-10
  1.3 PCM 法制备泡沫铝的发泡机理分析  10-11
  1.4 PCM 法工艺参数的控制  11-13
    1.4.1 压制工艺  11-12
    1.4.2 发泡剂含量  12
    1.4.3 发泡温度  12-13
    1.4.4 发泡时间  13
  1.5 PCM 法制备泡沫铝复合结构的研究  13-17
    1.5.1 应用现状  14-17
  1.6 论文提出的依据及其研究内容  17-19
    1.6.1 论文提出依据  17-18
    1.6.2 论文的研究内容  18-19
第二章试验原理及方法  19-27
  2.1 PCM 法工艺原理  19
  2.2 试验过程  19-22
  2.3 试验设备  22-24
    2.3.1 混合粉末设备  22
    2.3.2 压制预制体设备  22-23
    2.3.3 静止预制体发泡设备  23
    2.3.4 动态预制体发泡设备  23-24
  2.4 分析测试方法  24-27
    2.4.1 泡沫铝合金孔隙率的测量  24
    2.4.2 泡沫铝发泡宏观参数的测量  24-25
    2.4.3 孔结构截面的图像分析  25-26
    2.4.4 预制件升温曲线及膨胀曲线测定  26-27
第三章工艺参数对泡沫铝发泡行为及孔结构演变的影响  27-60
  3.1 加热速率对发泡过程的影响  27-45
    3.1.1 预设炉温730℃的发泡情况  27-33
    3.1.2 预设炉温760℃的发泡情况  33-39
    3.1.3 预设炉温800℃的发泡情况  39-44
    3.1.4 数据小结  44-45
  3.2 热压法制备发泡预制体  45-57
    3.2.1 预设炉温730℃的发泡情况  46-50
    3.2.2 预设炉温760℃的发泡情况  50-53
    3.2.3 预设炉温800℃的发泡情况  53-56
    3.2.4 热压法制备泡沫铝小结  56-57
  3.3 影响因素分析  57-58
  3.4 小结  58-60
第四章 PCM 法制备大尺寸泡沫铝  60-67
  4.1 多根泡沫铝填充管的研究  60-62
    4.1.1 试验材料  60-61
    4.1.2 双试样钢管内静止发泡过程  61-62
  4.2 双试样泡沫铝动态填充管  62-66
    4.2.1 双试样动态填充管的原理  62-63
    4.2.2 双试样动态填充管的设备  63-64
    4.2.3 试验过程  64-66
  4.3 小结  66-67
第五章结论  67-69
  5.1 结论  67-68
  5.2 对试验的建议  68-69
参考文献  69-72
致谢  72-74
攻读学位期间发表的学术论文目录  74-75

泡沫铝发泡特性及制备大尺寸泡沫铝的研究

内容摘要

全文目录

相似论文