泡沫铝生产技术课件
泡沫铝生产技术
国内东南大学、中科院固体物理所、舰船材料研 究所、东北大学等一些单位从90年代开始对泡沫铝材 料制备技术和性能的研究，对我国泡沫铝材料的发展 都作出了有益的贡献。
东北大学在“十五”国家“863”高技术、国家教 育部科技计划、辽宁省重点攻关计划等支持下，实现 了工程化、产业化，形成了工业生产技术。产品规格 达到800mm× 2000 mm，使中国成为继日本之后 能够生产大规格泡沫铝材料的国家。其他单位制品规 格为500mm× 500 mm或600mm× 600 mm。
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7、最具挑战性的挑战莫过于提升自我 。。20 20年10 月上午 2时21 分20.10. 602:21 October 6, 2020
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8、业余生活要有意义，不要越轨。20 20年10 月6日 星期二2 时21分 33秒02 :21:336 October 2020
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9、一个人即使已登上顶峰，也仍要自 强不息 。上午 2时21 分33秒 上午2时 21分02 :21:332 0.10.6
3.8 音乐厅、录音室等场合降噪
日本音乐厅、动漫录音室等采用泡沫铝吸声内壁，避免回响
3.9 公路与河底隧道降噪
不吸潮，保持高吸音率, 吸收汽车噪声。降噪效果提高数倍。
3.10 地铁隧道降噪
地铁隧道车站，泡沫铝吸声板不吸潮、防火，降噪效果提高数倍。
韩国地铁通风口格子型泡沫铝吸声装置
3.11 建筑内泡沫铝吸声吊顶
2006年泡沫铝生产技术和泡沫铝产品通过了辽宁 省科技厅和辽宁省经济委组织的鉴定。
东北大学在2003年获得了“熔体直接发泡制造闭 孔型泡沫铝的方法”发明专利，拥有完全的知识产权。
2007年12月闭孔泡沫铝材料被国家科技部等列为 国家重点新产品，承担单位：沈阳东大先进材料公司。
新材料应用蓝海拓展——泡沫铝
新材料应用蓝海拓展——泡沫铝泡沫铝是一种在金属铝基体中分布有无数气泡的多孔质材料。
目前，日本与德国在研究、生产和应用泡沫铝与其他金属泡沫方面居世界领先地位。
我国对泡沫铝材的研究始于1980s后期，已取得了一系列的研究成果，但尚未取得突破性的成就，仍然处于起步阶段，未形成生产力。
性能表现泡沫铝的性能主要取决于分布在三维骨架间的孔隙特征,即气孔的形态和分布,包括孔的类型（通孔或闭孔）、孔的形状、孔的分布、孔的结构（孔径、孔隙率、比重等）。
1物理性能泡沫铝最明显的特点就是重量轻、密度低,随孔的变化而变化,比重仅为同体积铝的0.1—0.6倍，但其牢固度却比泡沫塑料高达4倍以上。
泡沫铝材料的导电性要比实心铝材料小得多,相反电阻率就大得多,是电的不良导体。
泡沫铝的导热性能比实心铝小得多,约为实心铝的0.1—0.2倍。
另外,泡沫铝还具有刚性大、不易燃、不易氧化、不易产生老化、耐候性好、回收再生性好等特点。
对于承受弯曲负载的装置,所用材料应具有较高的比强度,通过对泡沫铝和几种常见结构材料（铝、钢）的比强度值（泡沫铝：铝：钢=5:2.5:1）比较,可知泡沫铝具有高比强度的特点。
实验研究表明,适当的热处理可以提高其比强度。
因此,泡沫铝可用于承受较大的弯曲负载装置中。
2力学性能同其他多孔材料一样,泡沫铝的弹性模量、剪切模量、弹性极限等均随孔隙率的增大而呈指数函数下降。
(1)抗拉强度泡沫铝的抗拉强度很低,几乎无延伸率,表现为半脆性。
实验发现孔径大小对其拉伸性能有一定的影响。
相对密度相同时,孔径小的拉伸强度比孔径大的高。
(2)抗压强度泡沫铝的抗拉强度虽然很低,但它的抗压强度却较高。
泡沫铝压缩应力一应变曲线可以分3个区域：线弹性区、屈服平台区、致密化区。
孔径不同的泡沫铝的压缩应力一应变曲线形状基本相似,不同主要表现在塑性平台的高度上,实验发现,孔径大小与塑性平台的高度并不是某种简单的线性关系,而是在某一孔径下塑性平台最高。
粉末冶金法制备泡沫铝材料
300 Mpa ，温度在675 !680 C 之间·
参考文献：
［1 ］ Davies G J ，Zhen S. Metallic f oa ms ：t heir producti on ， properties and applicati on［J ］. Material Science ，1983 ，18 （4 ）：1899 .
（a ）—泡沫铝表面；（b ）—150 Mpa ；（c ）—250 Mpa ；（d ）—300 Mpa·
第11 期
魏 莉等：粉末冶金法制备泡沫铝材料
1073
2 .2 发泡温度对发泡的影响 发泡温度一方面影响氢化钛分解产生的氢气
的分压，一方面又影响熔融金属铝的粘度，这两方 面的相互作用决定了泡沫铝的体积质量与孔隙率· 图5 为温度对泡沫铝体积质量与孔隙率的影响·图 6 为不同温度的发泡情况·
第24 卷
积；! 为泡沫铝的质量；! 为泡沫铝的孔隙率；"0 为实体铝的体积密度；" 为泡沫铝的体积密度·
这些通道中跑出来，因此得到的泡沫铝材料有椭 圆形的大而贯通的孔，泡沫铝表面有许多不规则 的椭圆形裂纹，这是造成孔隙不均匀的直接原因· 试样剖面图4b 显示，试样的中间有较大的椭圆形 孔，边缘有许多不规则的椭圆形的孔· 这说明压 制压力小，颗粒之间的体积质量不足且多孔，发泡 时氢气首先从表面逸出，而内部的气体随后从连 通的通道中跑出·
图3 不同压制压力条件下基体材料的显微结构 Fi g .3 Mi cr oPhot ogr aPh of matri x under di ff er ent Pr essur es （a ）—150 Mpa （；b ）—200 Mpa ；（c ）—250 Mpa ；（d ）—300 Mpa·
泡沫铝生产技术
7.4
空投设备包装箱的缓冲
现军用空投设备包 装箱为美国哈丁安全防 护包装箱，采用塑料泡 沫制作。
塑料泡沫减震、吸 能的能力与泡沫铝材料 相比，低得多。 泡沫铝吸能量可达 到20～30J/cm3，震动 可以减少一个数量级。
应变/%
塑料压缩曲线
泡沫铝材料压缩曲线
注：1.形式为高4.8米直立式声屏障 2.声屏障的组成：（1）斜式 型立柱；（2）打孔泡沫铝屏板 3.各部分的特点： （1）泡沫铝吸音隔音屏具有耐久性、抗雨水、抗日晒、抗灰尘等特性 （2）设计为中间空气夹层为20 ，提高其隔音性能，降噪30 以上
合计 沈阳东大先进材料发 展有限公司 设计 复核 图号 日期
东北大学在2003年获得了“熔体直接发泡制造闭孔 型泡沫铝的方法”发明专利，拥有完全的知识产权。
2007年12月闭孔泡沫铝材料被国家科技部等列为国 家重点新产品，承担单位：沈阳东大先进材料公司。
海监巡逻艇机舱降噪，出口拖轮机舱与控制室 之间的通道降噪，多艘潜艇船员餐厅降噪、中海油 1号船机舱降噪，巡逻艇机舱降噪等 。
3.3 韩国船舶的应用
韩国60英尺游艇机舱降噪
3.4
公路与铁路声屏障
日本阪神高速3号线泡沫铝声屏障
30.1
60.7 82.0 100 202
128.2
106.9 104.8 107.1 98.5
111.2
106.2 94.6 99.8 81.4
106.7
103.9 92.7 95.4 98.5
111.6
108.4 94.3 99.5 80.7
119.7
104.0 97.2 101.9 79.3
对频率为200兆赫兹以下的电磁波，可以屏蔽90分贝以上。
泡沫金属的制备,力学性能及其应用ppt课件
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三、泡沫金属的力学性能
3.阻尼能力
泡沫金属的阻尼能力一般为制备其所用金属材质的5-10倍。虽然其耗散系数仍远远低于聚合 物泡沫材料，但这种金属泡沫化后带来的阻尼能力的提高还是可以很好地加以利用的。
4.疲劳损坏
在泡沫金属的结构应用中，结构的强度会随时间和交变次数的增加而衰减。这种强度的衰减 主要是由于泡沫金属的内部裂纹的萌生和发展。在闭孔泡沫金属内，当孔缘沿着某一方向弯曲变 形时，孔胞面将会经受表层压力作用。在泡沫结构的交变变形中，存在一定的塑性变形累积，从 而使结构强度逐渐衰减。
电屏蔽 催化剂载体
良好的导电性，机械强度和低密度等特性使金属泡沫在电屏 蔽方面具有有人的前景
体积比表面积高，可赋予小型电极以很高的反应表面积
平台应力段过后是密实应变点，该点之后，泡沫金属完全被压缩而应力突然上升，失去吸能作用。
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三、泡沫金属的力学性能
2.拉伸性能
泡沫金属的拉伸应力-应变性能不同于压缩性能。如下图所示为一个泡沫制品的示例，泡沫金 属的整体屈服之前，其应力应变曲线斜率低于弹性模量，意味着很小的应变情形之下仍然有显著 的微塑性出现。超过屈服点之后，泡沫金属发生硬化，直至极限拉伸强度产生破坏为止。
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二、泡沫金属的制备
7. 中空金属球结构（开孔+闭孔）
制备出尺寸合乎要求的中空金属球颗粒并进行烧结等工艺进行密实处理。
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二、泡沫金属的制备
8.两种材料共密实或共铸造而其中一种材料可滤除（开孔）
将各自体积分数均不低于25%的两种粉末混合、密实，形成两相各自连续且 相互联结的双联结构。混合体压实后，在合适的溶剂中滤出其中另一种粉末。
泡沫铝发泡铝的全面知识
04 泡沫铝发泡铝的市场前景 与发展趋势
市场现状与规模
全球泡沫铝发泡铝市场规模持续增长 ，预计未来几年将保持稳定增长态势 。
随着环保意识的提高和能源消耗的增 加，泡沫铝发泡铝在建筑、汽车、航 空航天等领域的应用越来越广泛，市 场需求不断扩大。
竞争格局与市场份额
目前，全球泡沫铝发泡铝市场主要由几家大型企业主导，如德国的 Aluminumwerk Union Ranshofen、法国的Pechiney和美国的Alcoa等。
改进方向
提高耐潮性能
通过改进生产工艺或添 加防潮剂等措施，提高 泡沫铝发泡铝的耐潮性
能。
增强高温稳定性
研究新型的发泡剂和生 产工艺，提高泡沫铝发 泡铝在高温环境下的稳
定性。
降低生产成本
通过优化生产工艺、规 模化生产等方式降低泡
沫铝发泡铝的成本。
改善可塑性
通过调整生产配方或采 用特殊的加工工艺，改 善泡沫铝发泡铝的可塑
VS
电磁屏蔽
泡沫铝具有电磁屏蔽性能，可用于电子设 备的电磁屏蔽材料，减少电磁干扰。
保温隔热领域
保温材料
泡沫铝具有优良的保温性能，可用于建筑、 工业等领域的保温材料，减少能源消耗。
隔热材料
泡沫铝具有较好的隔热性能，可用作高温设 备的隔热材料，防止设备过热。
03 泡沫铝发泡铝的优势与局 限性
优势
轻质高强
吸音减震
泡沫铝具有较好的吸音和减震性能，可用于汽车内部隔音、 减震材料。
航空航天
航天器结构材料
泡沫铝具有高强度、轻质、耐高温等特性，可用于制造航天器结构件，减轻航 天器重量。
飞机隔音材料
泡沫铝具有优良的隔音性能，可用于飞机舱内隔音材料，提高乘坐舒适度。
泡沫铝的制备技术
渗流铸造是将可移去颗粒 (如 NaCl)堆积在铸模 中 ,压制成坯 ,经预热后浇注金属 ,然后将颗粒去除 , 制备出孔洞相互连接的通孔泡沫结构 。要求这些填 料颗粒必须耐热 ,并且能够在溶液中溶解 [ 8 ] 。采用该 方法生产泡沫铝的关键是合理选择和搭配粒子的预 热温度 、铝液浇注温度和冲型压力这三个工艺参数 , 其中对粒子预热温度的控制尤其重要 [ 9 ] 。粒子预热 温度要根据粒子的尺寸和形状 、金属材质 、铸件的结 构和尺寸以及金属液和金属型的热交换强度通过实 验加以确定 。在保证充型时不产生金属液飞溅泄漏 和泡沫组织结构均匀的前提下 ,应尽量提高粒子预热
熔模铸造法是将成型的高分子泡沫材料浸入到 液态耐火材料中 ,使耐火材料充满其空隙 ,在耐火材 料硬化以后加热使泡沫材料气化分解 ,形成一个具有 原泡沫材料形状的三维骨架 ,将金属铝液浇注到铸型 内 ,凝固后把耐火材料去除就可以得到具有三维网状 通孔的泡沫铝材料 [ 10 ] 。耐火材料一般用莫来石 、酚醛 树脂 、碳酸钙混合物或石膏等 。此方法的难点在于如 何使铝液充分填充到模型中 ,以及如何在不破坏泡沫 铝结构的同时除去耐热模型 [ 3 ] 。熔模铸造法的优点 是可制备多种泡沫金属 ,并且可得到开孔结构 ,生产 重复性好 ,有相对稳定的密度 。缺点是产量低 ,价格 高 。目前 , 用 这 种 方 法 生 产 的 泡 沫 铝 已 实 现 了 商 品化 。 2. 1. 4 固体 - 气体共晶凝固法
超全面泡沫铝制备工艺汇总
超全面泡沫铝制备工艺汇总泡沫铝是一种在金属铝基体中分布有无数气泡的多孔质材料。
其特殊的结构决定了它具有许多致密金属所没有的特殊性能，结构特点如：性能特点包括：泡沫铝性能的优劣主要取决于其孔隙率、孔径、通孔率、孔类型、比表面积等孔结构参数，而其孔结构参数主要取决于制备工艺。
因此泡沫铝的制备技术已成为新材料领域的研究热点。
下面就泡沫铝的制备工艺做详尽介绍：1、固态金属烧结法用这种方法生产的泡沫铝多数具有通孔结构,这是由于大部分固相法通过烧结使铝颗粒互相联结,铝始终保持在固态。
1.1、粉末冶金发泡法工艺原理是将混合铝粉与发泡剂粉,经压缩得到具有气密结构的预制体,加热预制体使发泡剂分解释放出气体,迫使预制体膨胀得到泡沫铝。
粉末冶金发泡法工艺流程：特点：一是与其他方法比较可用的合金成分更为广泛,有利于改善泡沫铝的力学性能;二是可以直接制造形状复杂的部件。
缺点是该方法工艺参数区间较窄,成本较高,制得的泡沫铝尺寸有限。
1.2、散粉烧结法此方法多用于制备泡沫铜。
由于铝粉表面具有的致密氧化膜将阻止颗粒烧结在一起,因此用散粉烧结法制备泡沫铝相对困难。
这时可以通过变形手段破坏氧化膜,使颗粒更易粘结在一起;或加入镁、铜等元素在595~625摄氏度烧结时形成低共熔合金。
这种生产方法包括三个过程:特点：优点是工艺简单、成本低,缺点是孔隙率不高、材料强度低。
如果用纤维代替粉末烧结同样可制得多孔材料。
1.3、粉浆成型法粉浆成型法是将金属铝粉、发泡剂(氢氟酸、氢氧化铝或正磷酸)、反应添加剂和有机载体组成悬浮液,将其搅拌成含有泡沫的状态,然后置入模具中加热焙烧,接着浆开始变粘,并随着产生的气体开始膨胀,最终得到一定强度的泡沫铝。
如果把粉浆直接灌入高分子泡沫中,通过升温把高分子材料热解,烧结后同样可制得开孔泡沫材料。
特点：所制得的泡沫铝强度不高并有裂纹。
1.4、烧结溶解法铝粉与盐粉均匀混合,压制成坯,在压制过程中盐粉基本保持原貌,铝粉发生塑性变形,填充盐粒之间的空隙形成连续的网状基体。
泡沫铝的制备技术
泡沫铝的制备技术泡沫铝是一种具有轻质、高强度和良好吸能特性的新型材料。
它由铝合金制备而成，通过控制气体发泡剂在融化的铝合金中释放气体，形成气孔结构。
在本文中，我将详细介绍泡沫铝的制备技术。
1.铝合金材料准备：选择适合的铝合金材料作为原料。
常用的铝合金包括铝硅合金、铝镁合金和铝锰合金等。
合金中的铝含量通常在80%以上。
2.铝合金材料预处理：将铝合金材料进行破碎、筛分和清洁处理。
破碎可以增加原料的表面积，有利于气体发泡剂的扩散和释放。
筛分可以控制原料的粒径范围，使气体发泡剂均匀地分布在铝合金中。
清洁处理可以去除杂质，提高泡沫铝的质量。
3.铝合金材料熔化：将预处理后的铝合金材料放入特定的熔炉中进行高温熔化。
铝合金的熔点通常在600-900摄氏度之间，熔化温度根据具体合金的种类和要求进行控制。
4.气体发泡剂注入：在铝合金熔融状态下，将气体发泡剂注入熔融金属中。
常用的气体发泡剂包括钠硼酸、钠铝酸盐和钠氢杂酸等。
气体发泡剂的选择和注入量可以根据要求进行调整，以得到所需的气孔结构。
5.发泡：在气体发泡剂注入后，通过搅拌或其他搅动方式，将气体发泡剂均匀地分散在铝合金中。
随着气体的释放，铝合金中形成大量的气孔结构。
气孔的大小和分布可以通过调整气体发泡剂的类型和用量来控制。
6.冷却和固化：在发泡过程中，由于气孔的形成，铝合金会逐渐冷却固化。
冷却过程中，泡沫铝的形状和结构会逐渐稳定。
7.切割和后处理：冷却固化后的泡沫铝可以进行切割和后处理。
切割可以根据具体需要，制作出不同形状和尺寸的泡沫铝制品。
后处理可以包括表面处理、热处理和物理性能测试等。
以上是泡沫铝的基本制备技术。
不同的制备方法和工艺参数会对泡沫铝的性能和结构产生不同的影响。
因此，在实际制备过程中需要根据具体要求进行优化和调整。
随着科学技术的不断进步，泡沫铝的制备技术也将得到更多的改进和发展，为泡沫铝的应用提供更广阔的空间。
泡沫铝
2.1泡沫铝材料的结构特点泡沫铝是一种轻质功能材料，高孔隙率（60%~90%），孔径一般为0.1~6mm孔隙结构主要有通孔和闭孔。
通孔，密度0.8~1.2g/cm3，孔隙率50%~70%，孔径1mm以下，高温气体和液体的过滤材料，散热材料闭孔，密度0.2~0.5g/cm3，孔隙率80%~90%2.2泡沫铝材料的吸声性能表面几乎不存在可声波反射的平面。
孔道中的空气在声波作用下会发生压缩-膨胀形变，将声能转变成热能。
孔隙结构对吸声能力影响较大两种吸声形式即表面漫反射吸声和穿孔亥姆兹共振吸声。
在泡沫铝背后设置一空气层，形成泡沫铝吸声箱。
随着泡沫铝背后空气层厚度的增加，吸声主频率逐渐向低频移动。
2.3泡沫铝材料的隔声性能声波进入泡沫铝孔隙，引起孔隙中空气震动，继而金属间架振动，金属间架相互牵制，振动受阻而转化为热能。
通常使用的聚氨酯泡沫隔声材料，100mm厚最大隔声量为23dB，而泡沫铝材料20mm厚可以隔30dB以上。
密度对闭孔泡沫铝的整体隔声性能具有很大影响不同密度新孔泡沫铝裸板的隔声性能变化趋势基本一致厚度对闭孔泡沫铝裸板隔声性能具有显著影响为了减小闭孔泡沫铝裸板中透孔和裂缝对隔声性能的影响，一般在工程中制成夹芯板。
相同密度和相同厚度的泡沫铝夹芯板比泡沫铝裸板隔声性能高。
厚度太低会造成较多的裂缝和透孔，当两面贴板后，可以很好的解决透孔和裂缝所造成的声损失2.4泡沫铝材料的压缩强度与块体材料不同，多孔材料的性能测试还与材料的尺寸有关，对较大试样的多孔材料而言，可不考虑材料的尺寸效应。
但对试样较小的多孔材料而言，要材料的尺寸效应。
闭孔泡沫铝压缩过程经历三个阶段：1、线弹性变形阶段2、坍塌变形阶段：初始坍塌和延续坍塌3、致密化变形阶段动态压缩特征曲线与静态压缩时的特征一样，经历三个变形阶段。
动态与静态的压缩应力-应变曲线有着明显的差异：动态的曲线更加光滑，没有明显的平台区域；随着应变的增加，应力增加先快后慢再快，但一直处于增加的趋势，且在阶段2没有出现静态压缩时的应力突降现象；动态压缩的平台应力比静态压缩的平台应力大，且随着密度的逐渐增加，平台应力的差异也在缩小，应力-应变曲线也逐渐趋于一致。
泡沫金属材料制备技术
泡沫金属材料制备技术1.引言金属泡沫或金属多孔材料是８０年代后期国际上迅速发展起来的一种具有优异的物理特性和良好的机械性能的新型工程材料。
它具备的优异物理性能，如比重小、刚度大、比表面大、减震性能好、消声效果好、电磁屏蔽性能高等，使其在一些高技术领域获得了广泛应用[1-3]。
泡沫铝合金材料是一种在铝合金基体中分布有大量微小气孔结构的超轻型铝合金材料。
其开发研究始于20世纪40年代，最早的泡沫铝制备工艺是Sosnick于1948年提出的在铝熔体中以气化汞为气体来源制备泡沫铝合金的做法，该工艺还申请了美国专利[2]。
1956年，美国科学家Elliot完善了泡沫铝制备理论，并提出以可热分解气体的发泡剂来代替汞，从而给泡沫金属材料的工艺发展指明了方向，同年他采用熔体发泡法成功制造出泡沫铝。
随后人们开发使用了多种发泡剂如TiH2、ZrH2、ErH2、MgH2等。
到了20世纪80年代末90年代初，泡沫铝材料的研究取得重大突破，日本九州工业研究所于1991年开发出泡沫铝工业化生产的工业路线。
1992年M. F. Ashby第一次系统总结了泡沫金属的制备、性能和应用。
90年代以来，国外科研机构和大学推出了多种制备高性能泡沫铝的工艺方法，如德国不来梅德夫雷霍夫实用材料研究所研制的粉末发泡法，德国的连续喷吹气体制备泡沫铝法（DE4139020），日本日立造船技术研究所的发泡法等。
目前已经实现了采用金属发泡法和渗流铸造法来生产各种尺寸规模的泡沫铝部件，从高速列车到航天飞机的一系列领域都可以找到泡沫铝的身影[1]。
国内研究机构对泡沫铝的研究起步于20世纪80年代中期，目前国内主要的研究机构有东南大学、东北大学、昆明理工大学、大连理工大学等。
我国学者研制了一些具有独创性的生产工艺，并进行了大量的理论和实验研究。
其中东南大学材料系开展研究的时间最早，尤其在粉末冶金法制备泡沫铝工艺方面的成就较突出。
金属泡沫材料既可作为许多场合的功能材料，也可作为某些场合的结构材料，而一般情况下它兼有功能和结构双重作用，是一种性能优异的多用途工程材料。
粉末冶金法制备泡沫铝
粉末冶金法制备泡沫铝粉末冶金是通过粉末转化成坯料，经过成形和烧结制备成所需材料的一种方法。
它具有原料利用率高、成本低、能耗低等优点，被广泛应用于制备各种金属材料，其中包括泡沫铝。
泡沫铝是一种具有孔隙结构、轻质、强度高的材料，具有优异的吸震和吸音性能，广泛应用于航空航天、汽车、建筑等领域。
制备泡沫铝的方法多种多样，其中粉末冶金法是一种较为常用的制备方法。
首先是原料制备。
制备泡沫铝的原料主要是金属铝和发泡剂。
金属铝可以使用纯度较高的铝粉，发泡剂一般使用钙碳酸。
原料处理主要是将金属铝和发泡剂进行混合，一般使用球磨机进行混合，以保证原料的均匀性。
接下来是粉末混合。
将原料与一定比例的粉末粘结剂混合，以提高成型性能。
常用的粘结剂有聚乙烯醇、聚乙二醇等。
混合可以使用机械搅拌器进行，以确保均匀混合。
然后是成型。
成型是将混合后的粉末制备成所需形状的一个过程。
常用的成型方法有挤压、注射、泡沫模具等。
挤压是将混合后的粉末放入模具中，通过外力压缩形成所需形状。
注射是将混合后的粉末放入注射机中，通过注射成型。
泡沫模具是将混合后的粉末放入模具中，通过发泡过程形成所需形状。
成型后的成品需要经过一定的保温处理，以加强粒间结合力。
最后是烧结。
烧结是将成型后的坯体置于高温环境下，使粉末颗粒相互结合，形成坚固的泡沫结构。
烧结温度一般在金属铝熔点附近或略低于熔点，烧结时间根据泡沫铝的厚度和尺寸而定。
烧结后的泡沫铝可以根据需要进行表面处理，如阳极氧化、涂层等。
总之，粉末冶金法是一种制备泡沫铝的有效方法。
通过原料制备、粉末混合、成型和烧结等步骤，可以制备出具有良好性能的泡沫铝材料。
随着技术的不断发展，粉末冶金法在泡沫铝领域的应用也将越来越广泛。
泡沫铝应用简介PPT课件
泡沫铝夹心板材
泡沫铝三明治结构有良好的抗冲击作用
泡沫铝制作的各种机械零件
泡沫铝品种多样
模具成型制造
钢丝网/泡沫铝/钢丝网复合板
泡沫铝大理石板材是将现有的沉重天然石经过特殊切割、加工成约2mm厚 度并接合泡沫铝的产品。不仅保持了板材原有强度，也实现了石材的轻 量化，可广泛用于建筑内外装饰、运输装备（铁路车辆）、电梯内装饰
吸声的泡沫铝粘贴到混凝土或钢结构上，竖在高架桥 、轻轨两旁作为大型吸音墙，可以减轻城市交通噪声。
隔声的泡沫铝可用于工厂机房、机器设备、户外建筑 工地的噪声隔离，解决了目前广泛应用的玻璃棉、石棉 等吸声材料的许多局限性。
结构用材 泡沫铝“三明治”结构，具有质轻，高刚度的特征， 可作为优异的结构材料。如：用作汽车的结构件时， 重量只有钢结构的一半，而刚度则提高10倍，据报道
泡沫铝的性能特点
轻质：密度为金属铝的0.1—0.4倍； 高比刚度：其抗弯比刚度为钢的1.5倍； 高阻尼减震性能及冲击能量吸收率：阻尼性能为金属 铝的5—10倍。孔隙率为84%的泡沫铝发生50%变型时， 可吸收2.5MJ/M3C以上的能量。 良好的声学功能：1、隔声性能（闭孔）：声波频率上 800—4000HZ之间时，闭孔泡沫铝的隔声系数达0.9以上。 2、吸声性能（微通孔和通孔）：声波频率在125--4000HZ之间时，通孔泡沫铝的吸声系数最大可达0.8， 其倍频程平均吸声系数超过0.4。 优良的电磁屏蔽性能：电磁波频率在2.6—18GHZ之间 时，泡沫铝的电磁屏蔽量可达60—90dB。 易加工：切割、钻孔、胶结方便；经模压可弯曲成所 需形状；能用有机或无机漆进行表面处理；可以两面蒙 皮，构成大尺寸的轻质、高刚度板。
良好的热学性能：孔隙率为80---90%的闭孔泡沫铝导 热系数为0.3—1W/m#8226;k，相当于大理石。通孔泡沫 铝由于其孔洞相互连通，在强制对流条件下具有良好的 散热性。
泡沫铝性能及制备技术
国内发展情况
自上世纪80年代中期起中国东南大学、东北大学、 中国科学院、北京科技大学、昆明理工大学、济 南大学、广西大学、洛阳第725研究所（船舶材 料研究所）等都先后做过许多研究，在泡沫金属 制备方面对发泡法和渗流法研究的较多且大体赶 上国外发达国家水平，可对连续生产工艺的研究 仍处于起步阶段。
泡沫铝的应用
耐高温材料：泡沫 铝耐热性强，一般 铝合金的熔点在 560～700℃，但泡 沫铝即使加热到1 000℃也不会熔化， 因此可以用作航天 设备的核心材料、 阻燃器和各种耐热 隔热材料。
泡沫铝的应用
催化载体材料：由于金属 泡沫在韧性和热导率方面 的优势，所以泡沫铝常用 作催化载体材料。如将催 化剂浆料涂于薄的泡沫金 属片表面，后通过成型 (如轧制)和高温处理，可 以用于电厂废气氮氧化物 (NOx)等的处理。
1948年美国科学家A.索尼克获得世界第一个有关 泡沫铝的专利。
1951年埃利奥特制作出了泡沫铝。
20世纪60年代美国埃希尔公司成立了泡沫铝研发 中心。
1991年日本九州工业金属研究所研发成功泡沫铝 工业化生产工艺。
1999年，首届世界金属泡沫金属学会议在德国不 莱梅召开。 基马特公司在泡沫铝板生产领域居世界领先水平。
泡沫铝性能及制备技术
泡沫铝的发展背景
泡沫铝既具有多孔材料所具有的轻质特性，又具有金属所 具有的优良的力学性能和热、电等物理性能，而且还有如 渗透、阻尼、能量吸收、电磁屏蔽、保温、耐火阻燃、吸 音隔音、比表面积大等多种特殊功能，因此，在建筑、交 通运输、机械、电子、通讯和军工等行业应用广泛
国外发展情况
泡沫铝作为电磁屏蔽材料的优点
泡沫铝性能及制备技术
泡沫铝性能及制备技术
主要有1、气泡沫铝的性能特点；2、气泡沫铝的应用；3、气泡沫铝
制备技术。
一、气泡沫铝的性能特点
气泡沫铝（Al Foam）是以铝为主要成份，其他元素（如锰、钛、铬、硫、锌、铅、锡、镁等）少量添加，经反应处理制备的具有微孔结构复合
材料。
其特点是质地轻、密度略高于空气（在同样体积下约为空気的
0.2～0.7倍）。
另外，气泡沫铝具有良好的吸音隔声，可隔断外部噪音，具有以下特点：
1.隔声性能优越：气泡沫铝隔声能力高，在频率范围内平均可达
60~70dB，较普通建筑材料有明显提高。
2.不燃性：气泡沫铝经过表面涂层处理后，有很强的耐火性能，可承
受高达800℃的高温，具有良好的不燃性能。
3.防火性能：该材料密封性好，有良好的阻火性能，可有效避免火源
热量扩散。
4.隔热隔湿性：气泡沫铝具有良好的分散热量效果，比其他类型建筑
材料更具隔热隔湿性能，使空间室内环境更舒适。
5.耐腐蚀性：气泡沫铝具有耐腐蚀性极好的特点，可以抵抗酸碱介质
的侵蚀，使其表面不易受到气体、液体或其它污染物的侵蚀。
二、气泡沫铝的应用
气泡沫铝的应用十分广泛，其中最常用的应用如下：。
51.泡沫铝的熔体发泡法制备及其应用
第十二届全国铸造年会暨2011中国铸造活动周论文集泡沫铝的熔体发泡法制备及其应用周君，熊汉青，王志国，王志峰，赵维民（河北工业大学材料科学与工程学院，天津300130）摘要：泡沫铝是一种密度小、比刚度强的新型复合材料，具有良好的力学性能和物理性能，而且还具有阻尼、吸音隔音、阻燃、电磁屏蔽等特殊性能。
采用熔体发泡法制备泡沫铝，工序简单，成本低，易于操作。
随着现代科学技术的发展，泡沫铝作为结构功能材料被广泛应用在工业、建筑及其他高科技领域，并越来越受到人们的关注。
关键词：泡沫铝；性能；熔体发泡法；应用Preparation of Foam Aluminum by Foaming in Meltand Its ApplicationZHOU Jun,XIONG Han-qing,WA NG Zhi-guo,WANG Zhi-feng,ZHAO Wei-min (School of Materials Science and Engineering,Hebei University of Technology,Tianjin300130,China) Abstract:Foam aluminum is a kind of new type composite materials with low density and big specific strength.Meanwhile,it has good mechanical properties,physical performance,damping,sound absorption, sound insulation,flame retardant,electromagnetic shielding and other special performance.The melt foaming method of foam aluminum is simple process,low cost and easy to operate.Along with the develop原ment of modern science and technology,foam aluminum as a structure functional material is widely used in industry,construction and high-tech fields.It is more and more concerned by people.Key words:foam aluminum;properties;melt foaming method;application多孔金属材料（Cellular metals）是一种新型的材料，它是由相互贯通或者封闭的孔洞构成网络结构的材料，孔洞的边界或表面由支柱或平板构成[1]。
泡沫铝生产工艺
泡沫铝生产工艺嘿，朋友们！今天咱来聊聊泡沫铝生产工艺，这可真是个有意思的玩意儿啊！你看啊，泡沫铝就像是一块神奇的金属海绵，里面布满了大大小小的孔洞。
那它是怎么来的呢？这就得从生产工艺说起啦。
首先呢，得准备好原材料，就像做饭得有食材一样。
这些原材料经过一系列的处理和调配，就像厨师精心准备菜肴的调料。
然后，就到了关键的一步，让这些材料发生奇妙的变化，就好像魔术师让东西凭空消失或出现一样。
在这个过程中，温度和压力可就非常重要啦！温度不能太高也不能太低，压力也要恰到好处，这就像是骑自行车，速度得掌握好，不然就容易摔倒。
如果温度或压力出了问题，那可就糟糕啦，可能就做不出我们想要的泡沫铝啦！接着呢，会有一些特殊的工艺和步骤，让这些材料逐渐变成泡沫铝的样子。
这就好比是盖房子，一砖一瓦地慢慢搭建起来。
在这个过程中，每一个细节都不能马虎，不然房子可就不结实啦。
你想想看，泡沫铝有那么多的优点，它轻得像羽毛，却又有着不错的强度。
这是多么神奇呀！我们可以用它来做各种东西，比如汽车上的零件，既能减轻重量又能保证安全，这多棒啊！而且啊，泡沫铝的隔音效果还特别好，就像给声音穿上了一件厚厚的棉袄。
要是把它用在房间里，那不是能让我们享受安静的环境啦？这可比那些普通的隔音材料厉害多了吧！生产泡沫铝就像是一场奇妙的冒险，每一步都充满了挑战和惊喜。
工人们就像勇敢的探险家，不断地探索和尝试，才能找到最好的方法。
说真的，泡沫铝的生产工艺真的很了不起！它让我们看到了科技的力量，也让我们的生活变得更加美好。
我们能用上这么好的材料，可都要感谢那些在背后默默努力的人们啊！所以啊，大家可别小看了泡沫铝生产工艺，它可是有着大本事的呢！它能让我们的世界变得更加精彩，让我们的生活更加便利。
怎么样，是不是觉得很神奇呢？让我们一起为泡沫铝生产工艺点赞吧！。
泡沫铝制备方法
泡沫铝制备方法嘿，咱今儿就来聊聊泡沫铝制备方法这档子事儿！你知道吗，泡沫铝就像是一块神奇的金属海绵，它有着独特的结构和性能。
那怎么才能把它给弄出来呢？有一种常见的方法叫熔体发泡法。
就好比是在做蛋糕，把原材料都准备好，然后让它们在特定的条件下发生反应。
先把铝熔体准备好，这就像是蛋糕的底料，然后往里面加入发泡剂，这发泡剂就像是让蛋糕膨胀起来的酵母。
等发泡剂在熔体里产生气体，就会形成一个个小气泡，这不就跟蛋糕里的那些小孔一样嘛！然后让它冷却固化，泡沫铝就初步成型啦！你说神奇不神奇？还有一种粉末冶金法。
这就像是搭积木一样，把铝粉先准备好，然后通过一些工艺把它们紧密地结合在一起，形成一个整体。
这过程就像是把一块块小积木拼成一个大模型，只不过这里拼的是泡沫铝呢！另外呢，还有渗流铸造法。
想象一下，有一个模具，就像一个神奇的盒子，把铝液倒进这个盒子里，同时让一些可以变成气孔的材料也在里面。
等铝液凝固了，把那些材料去掉，留下的不就是充满气孔的泡沫铝了嘛！这是不是很有意思？每种方法都有它的特点和适用场景呢。
就好像不同的工具，在不同的时候能发挥出不同的作用。
熔体发泡法相对简单直接，能大规模生产；粉末冶金法可以精确控制结构；渗流铸造法能制造出复杂形状的泡沫铝。
那我们在实际应用中怎么选择呢？这可得根据具体的需求来呀！如果需要大量生产，那熔体发泡法可能就比较合适；要是对结构要求很高，那粉末冶金法也许是首选；要是想要个特别形状的泡沫铝，渗流铸造法就可以大显身手啦！总之呢，泡沫铝制备方法可是一门大学问，就像一个神秘的宝库等待我们去探索。
通过这些方法，我们能制造出各种各样的泡沫铝，让它们在不同的领域发挥重要作用。
你说这是不是很厉害？所以呀，可别小看了这些制备方法，它们可是让泡沫铝从想象变成现实的关键呢！。
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3.11
建筑内泡沫铝吸声吊顶
1) 0mm；2) 10mm；3) 30mm；4) 60mm；5) 90mm
3、泡沫铝吸声板的应用 3.1 潜艇降噪
美国俄亥俄级核潜艇100分贝，狼级核潜艇95 分贝，我国最先进潜艇115分贝左右。
3.2 国内舰船上的应用
沈阳东大先进材料发 铁路隔音屏 展有限公司
隔音屏总图 设计
复核
图号
日期
铁路声屏障设计图
铁路声屏障泡沫铝吸声箱结构图
3.5 高架桥下底面吸声
日本阪神高速3号线高架桥底面泡沫铝吸声结构
3.6 闹市区降噪
2006年泡沫铝生产技术和泡沫铝产品通过了辽宁 省科技厅和辽宁省经济委组织的鉴定。
东北大学在2003年获得了“熔体直接发泡制造 闭孔型泡沫铝的方法”发明专利，拥有完全的知识产权。
2007年12月闭孔泡沫铝材料被国家科技部等列 为国家重点新产品，承担单位：沈阳东大先进材料公司。
海监巡逻艇机舱降噪，出口拖轮机舱与控 制室之间的通道降噪，多艘潜艇船员餐厅降噪、中 海油1号船机舱降噪，巡逻艇机舱降噪等 。
3.3 韩国船舶的应用
韩国60英尺游艇机舱降 噪
3.4 公路与声屏障
• 电磁屏蔽： 可以屏蔽电磁波90dB；
• 吸能量： 8 ～30J/cm3 。
三、
喷水池
废料、钙
泡沫铝生产工艺(2)
清洗
碾平
切割
碎屑返回
废料返回
泡沫铝生产工艺特点：
1、生产过程中，原料、切割的边角料、锯末 粉等形成闭路循环，边角料、锯末粉全部回收、重熔， 不排放废渣、废料；
泡沫铝材料生产技术
东北大学
一、泡沫铝材料生产技术概况
泡沫铝是国际上近30年发展起来的新材料。 主要生产方法是熔体直接发泡法。 日本在八十年代后期起步，90年代中期已经实现了 工业化生产，产品规格达到800mm× 1800 mm。 美国在90年代中期在国防高等研究署和海军共同资 助下，组织哈佛、MIT、剑桥等大学进行研究。主要用于 潜艇、军舰降噪； 除日本外，其它国家的制品规格都较小， 韩国600 mm× 1200 mm， 美国泡沫铝板材的规格也较小。
国内东南大学、中科院固体物理所、舰船材 料研究所、东北大学等一些单位从90年代开始对泡沫 铝材料制备技术和性能的研究，对我国泡沫铝材料的 发展都作出了有益的贡献。
东北大学在“十五”国家“863”高技术、国家 教育部科技计划、辽宁省重点攻关计划等支持下，实 现了工程化、产业化，形成了工业生产技术。产品规 格达到800mm× 2000 mm，使中国成为继日本之后能 够生产大规格泡沫铝材料的国家。其他单位制品规格 为500mm× 500 mm或600mm× 600 mm。
3.9 公路与河底隧道降噪
不吸潮，保持高吸音率, 吸收汽车噪声。降噪效果提高数倍。
3.10 地铁隧道降噪
地铁隧道车站，泡沫铝吸声板不吸潮、防火，降噪效果提高数倍。
韩国地铁通风口格子型泡沫铝吸声装 置
2、出厂的全部为产品；
3、无三废，除生活污水外，生产上不排放污 水；生产过程中不产生污染气体；生产过程中不排放 废渣。
四、主要泡沫铝产品
1、普通泡沫铝裸板
800mm×2000mm 厚度10mm～400mm
二、泡沫铝材料特性
• 密度：
0.25g/cm3 ～0.6g/cm3 ；
• 孔隙率： 78% ～90%
• 比强度： 承受的质量可达自重的60倍以上；
• 抗弯强度： 16Mpa ～21Mpa
• 隔音量： 30mm厚隔音40 ～ 60分贝，高聚苯6倍；
• 吸音率： （打孔，＞800Hz） 60 % ～ 90% ；
2、 泡沫铝吸声板
800mm×2000mm 厚度10mm～400mm
3、 泡沫铝夹心板
五、泡沫铝吸声板的开发 1、打孔提高吸声率
2、背后设置空腔调整吸声频率
打孔泡沫铝板吸声系数测量结果
日本神户港口新城中心商厦的噪音泡沫铝吸声墙
SUCCESS
THANK YOU
2019/9/15
3.7 游泳馆降噪
不吸潮,比多孔/纤维结构降噪效果提高数倍
3.8 音乐厅、录音室等场合降噪
日本音乐厅、动漫录音室等采用泡沫铝吸声内壁，避免回响
螺栓
M20×250
下装 型钢 150×4000×8
上下装饰条
合计
注：1.形式为高4.8米直立式声屏障 2.声屏障的组成：（1）斜式 型立柱；（2）打孔泡沫铝屏板 3.各部分的特点： （1）泡沫铝吸音隔音屏具有耐久性、抗雨水、抗日晒、抗灰尘等特性 （2）设计为中间空气夹层为20 ，提高其隔音性能，降噪30 以上
沈阳东西快速干道泡沫铝声屏障
斜式 型钢侧面图 螺栓
声屏障立面图
泡沫铝屏板 斜式H钢立柱
下装 型钢 防撞墙
序号 名称
规格
斜式 钢立柱 上端：100×200×9 下端：300×200×9
泡沫铝屏板 1962×800×30