超全面泡沫铝制备工艺汇总
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。
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·
粉末冶金法制备泡沫铝
粉末冶金法制备泡沫铝的工艺研究及其展望摘要泡沫铝由于具有多种独特的性能，已备受研究者的关注。
制备泡沫铝的方法很多，本文主要介绍了粉末冶金法制备泡沫铝的工艺，对影响工艺的因素进行了分析，提出了粉末冶金法需要改进的方面，以推动粉末冶金法制备泡沫铝的研究和应用。
关键字泡沫铝粉末冶金法影响因素1 引言泡沫铝作为一种新型的功能材料，以其独特的性能，具有广阔的应用前景[1,2]。
泡沫铝由于轻质结构，吸声，隔音等性能，正大范围应用于汽车，航空，公路建设，建筑装饰等工业和国防科技领域[3]。
目前制备泡沫铝的方法有熔体发泡发法、渗流铸造法、液态金属凝固法、熔模铸造法、粉末冶金法、固-气共晶凝固法、添加球料法等。
其中，粉末冶金法是近年来国外研究比较集中的一种工艺[4]。
粉末冶金发泡法是由德国Fraunhofer材料研究所发明的一种生产方法，利用此方法制备出结构均匀的泡沫材料，可以加工成近成品尺寸的零件[5]，也可以制成三明治式的复合材料，中间为泡沫铝材料层，而两面为生长成一体的铝薄板。
粉末冶金法在欧洲得到了广泛的研究，目前，制备较为成功的有德国FOAMINAL、奥地利的ALULIGHT和斯洛伐克的ALU FOAM三个品牌[6]。
我国对粉末冶金法制备泡沫铝的研究还处于实验阶段，北京的有色金属研究总[7]、太原重型机械学院[8]、东南大学、东北大学[9]等单位对粉末冶金法进行了研究。
2 泡沫铝的粉末冶金法制备2.1 制备原理首先将铝粉和发泡剂（通常是TiH2）粉混合均匀，然后将其压制成致密的预制块，预制块中不能有残留的气孔和缺陷，否则会对产品质量造成很大的影响。
将预制块放入炉中加热，加热至铝熔点附近，发泡剂受热开始分解生成气体，首先形成气孔，然后长大，使预制体膨胀，形成多孔的泡沫铝。
图1为粉末冶金法制备泡沫铝的工艺流程图。
图1 粉末冶金法制备泡沫铝[10]Fig.1 Preparation of aluminum foams by powder metallurgy2.2 实验经验德国J.Banhart[11]等将商用铝粉、铝硅合金粉、锌粉、铅粉和一小部分适当的发泡剂（金属氢化物）混合，在模具中压制成致密的，无孔隙的预制块，将其加热到金属或合金的熔点附近，预制块就会膨胀成多孔的闭孔材料。
泡沫铝生产工艺
泡沫铝生产工艺
泡沫铝是一种轻质、高强度、热绝缘的新型材料，广泛应用于建筑、交通工具、电子产品等领域。
以下是泡沫铝的生产工艺的简要介绍：
1. 原料准备：泡沫铝的主要原料是铝粉和发泡剂。
铝粉要求纯度高，颗粒均匀。
发泡剂通常采用细小颗粒的无机盐。
2. 预处理：铝粉经过筛网控制颗粒大小，并进行预处理。
预处理主要包括除湿、烘干和筛分等步骤，以保证原料的质量。
3. 混合：将预处理后的铝粉和发泡剂按一定比例混合。
混合时要保证均匀，以确保后续的发泡过程能够顺利进行。
4. 压制：将混合好的原料放入特殊的模具中，进行压制。
压制过程中需要控制压力和温度，以确保压制出的泡沫铝具有一定的孔隙结构和力学性能。
5. 硬化：压制后的泡沫铝放置在恒温恒湿的环境中进行硬化。
硬化时间一般为几小时到几天，依据具体的工艺和要求进行调整。
6. 烧结：硬化后的泡沫铝需要进行烧结处理，以提高其强度和稳定性。
烧结温度和时间必须严格控制，以防止泡沫铝的过度烧结和变形。
7. 表面处理：根据应用需要，泡沫铝可以进行表面处理，如涂
层、阳极氧化等，以提高其防腐蚀性和装饰性。
8. 检测和包装：生产过程中需要对泡沫铝进行质量检测，包括外观质量、物理性能等。
合格的产品经过检测后进行包装，以保证产品的完整性和安全性。
以上是泡沫铝的生产工艺的简要介绍。
随着技术的进步和需求的不断增加，泡沫铝的生产工艺也在不断改进和完善，以满足市场的需求。
我们相信，随着工艺的不断改进，泡沫铝在未来将有更加广阔的应用前景。
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
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。
[毕业论文]熔体发泡法制备泡沫铝工艺研究
![[毕业论文]熔体发泡法制备泡沫铝工艺研究](https://img.taocdn.com/s3/m/17d781c1a1c7aa00b52acbb2.png)
摘要泡沫铝的独特结构与性能，使得其在汽车、建筑等领域有着广泛的应用前景；然而，目前泡沫铝制备成本居高不下的缺陷，严重阻碍了它的大规模商业化应用；研究泡沫铝的低成本制备技术意义重大。
论文在系统研究 T i H 2 作为发泡剂的传统泡沫铝制备工艺以及分析该工艺所存在缺陷的基础上，创造性地研制出了一种可替代 T i H 2 类发泡剂的新型廉价发泡剂材料，同时，还研究了采用新型发泡剂的泡沫铝制备工艺；另外，论文还原创性地提出了一种定量表征泡沫铝中泡体均匀性的方法。
主要研究结果如下：（ 1 ）对 T i H 2 作为发泡剂的传统泡沫铝制备工艺系统研究后发现：发泡剂T i H 2 加入量的增加会促使泡沫铝孔隙率的逐渐上升；升高发泡温度，发泡效率和均匀度逐渐减小；随着保温时间的延长，泡沫铝样品的孔隙率上升、发泡效率降低、均匀度减小。
当发泡剂的加入量为 1 . 1 % ～ 1 . 3 w t % 、发泡温度在 6 2 0 ～ 6 4 0 ℃之间、搅拌时间 2 . 5 ～ 5 . 0 m i n 、搅拌速度 1 5 0 0 ～ 2 5 0 0 rp m 和保温时间 3 . 0 ～ 5 . 0 m i n时可以制备出孔隙率 7 5 % ～ 8 5 % 、发泡效率 8 0 % 以上、均匀性 8 0 以上、平均孔径 1 ～ 4 m m 的泡沫铝样品。
（ 2 ）合成了一种可替代昂贵 T i H 2 或 Z r H 2 类发泡剂的新型廉价发泡材料，D S C —D T A 分析发现：所合成的新型发泡剂具有分解温度宽（ 60 8 . 3 1 ～7 5 5 . 8 6 ℃ ），分解速率平缓的特点。
在 6 8 0 ℃ 、7 0 0 ℃ 、7 2 0 ℃ 和7 4 0 ℃恒温条件下发泡剂完全分解所需时间分别为 3 0 m i n 、 1 8 m i n 、 1 1 m i n 和 8 m i n 。
发泡剂分解过程符合无限大平板颗粒的收缩未反应核模型，分解反应受化学反应控制，其反应活化能为1 82 . 5 9 6 K J · m ol - 1 。
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具有轻质、高强度、良好吸音性能和导热性能的材料，被广泛应用于航天、汽车、建筑等领域。
下面将对泡沫铝的制备工艺进行超全面的汇总。
1.预处理工艺：a.挑选合适的铝合金材料，主要以铝硅合金为基础。
b.对选定的铝合金进行熔炼、铸造，得到铝合金坯料。
2.粉末冶金法制备泡沫铝工艺：a.将铝合金坯料经过高温处理，使其分解产生气体。
b.将分解后的铝合金坯料冷却，形成泡沫铝坯料。
c.对泡沫铝坯料进行热处理，提高其强度和稳定性。
d.进行表面处理，如抛光、氧化等，改善外观和耐腐蚀性能。
3.发泡剂法制备泡沫铝工艺：a.在铝合金坯料中加入适量的发泡剂，如氯化亚铜。
b.将含有发泡剂的铝合金坯料加热至一定温度，使发泡剂分解产生气体。
c.将分解后的铝合金坯料冷却，形成泡沫铝坯料。
d.进行热处理和表面处理，提高泡沫铝的性能。
4.多孔模板法制备泡沫铝工艺：a.制备多孔模板，如泡沫陶瓷模板或聚苯乙烯泡沫模板。
b.将铝合金坯料涂在多孔模板上，并进行烘烤，使涂层粘结牢固。
c.将铝合金坯料和多孔模板组合，进行高温处理，使铝合金坯料分解产生气体。
d.去除多孔模板，得到泡沫铝坯料。
e.进行热处理和表面处理，提高泡沫铝的性能。
5.熔融法制备泡沫铝工艺：a.将铝合金坯料加热至熔点，得到熔融铝液。
b.在熔融铝液中加入各种发泡剂，如钠盐、重铬酸钾等。
c.在熔融铝液中加入表面活性剂，改善发泡剂分散性。
d.将熔融铝液冷却，形成泡沫铝坯料。
e.进行热处理和表面处理，提高泡沫铝的性能。
6.混合法制备泡沫铝工艺：a.综合应用粉末冶金法、发泡剂法和多孔模板法等多种工艺方法。
b.根据需要，选择合适的工艺组合和顺序。
c.进行热处理和表面处理，提高泡沫铝的性能。
7.稳定性处理工艺：a.对制备好的泡沫铝进行热处理，提高其抗氧化能力和热稳定性。
b.对泡沫铝进行镀层，增加其耐腐蚀性能。
总结：以上是泡沫铝制备的超全面工艺汇总。
不同的制备工艺适用于不同的应用领域和要求。
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。
泡沫铝的制备方法性能及应用
膈聿膁羇螀羂肁泡沫铝的制备方法、性能及应用袁薅薅袀蒀芁螆摘要: 池沫铝是一种新型多功能材料, 具有独特的结构和许多优异的性能, 其应用前景可观,应用范围日益扩大。
本文概述了泡沫铝的各种制备方法、性能及应用。
结果表明：根据制备过程中铝的状态可以将制备方法分为三类: 液相法、固相法、电沉积法；泡沫铝的性能研究方面主要研究了物理性能、力学性能、吸能特性、阻尼性能、吸声性能；泡沫铝主要应用为建筑材料、装饰材料、防音材料、抗振材料、型材及汽车制造业。
国外对该领域的研究已相当深人、系统,与国外相比, 我国对泡沫铝材料的研究起步较晚,研究尚处于实验范围内, 所以, 我国今后还应进一步加强泡沫铝材料的研究。
螅莆聿节蚅薈莈关健词：池沫铝；制备方法；性能；应用；较晚袄艿衿袅肅蒇蚂中图分类号：TG146.2荿蚁羄袇蚇芀羅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。
泡沫铝的制备方法腿膄蒅袇肂肄蚆1莄芇肆薀芄膄蕿制备泡沫铝的方法有多种, 根据制备过程中铝的状态可以分为三大类:液相法、固相法、电沉积法。
液相法螄膆莁蒄肅螈羁1.1蚀罿薄袇袈螂薄通过液态铝产生泡沫结构, 可在铝液中直接发泡, 也可用高分子泡沫或紧密堆积的造孔剂铸造来得到多孔材料。
螁螃莅肈莀蚃薆在铝液中直接产生气泡可得到泡沫铝。
通常, 气泡由于浮力而快速上升到铝液表面, 但可以加入一些细小的陶瓷颗粒增加铝液粘度阻止气泡的上升。
当前,熔体发泡主要有两种方法:直接从外部向铝液中注入气体; 在铝液中加入发泡剂。
羃膇芈膂袃膄螀(1) 直接注气法各种泡沫铝合金都可用此法生产, 包括铸造铝合金A359,锻造合金1061、3003、6061等。
为了增加铝液粘度,需要加入碳化硅、氧化铝等颗粒。
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。
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
泡沫铝的制备工艺_组织性能及应用前景
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泡沫铝材的生产工艺及组织性能
泡沫铝材的生产工艺 制造泡状铝合金材料的方法不少， 目前在工业上
获得应 用 的 就 有 五 六 种， 其中较成熟的是不莱梅市 弗雷霍费实用材料研究所 （ 2*34-567+* 8-90/: （ )*+,+-./01） 的金属氢化物发 泡 0+40+ 76* ;<==/+> ?30+*/3=9 @+9+3*.5）
［B］ 及各种性能等） 不稳定 。近期， 弗雷霍费实用材料研
究所 （ 82;?） 研究开发的金属氢化物发泡法即粉末冶 金生产法 （ <6C>+* ,+03==4*D1 <*6>4.0/6- ,+056>） 在这方面 取得了突破性的成就， 可以制备结构相当均匀的泡沫 铝材， 并加工成近成品尺寸的零件， 具有闭孔式的显微 组织， 其力学性能比开孔泡沫铝材料高得多。可用这 种材料加工形状复杂的零、 部件与三明治式的复合材 料 （93->C/.5 90*4.04*+9 .6,<69+>） ， 即芯层为泡沫铝而两 面为金属薄板。 用粉末冶金法制造泡沫铝材料， 首先将铝粉或铝 合金粉与少量的发泡剂混匀， 如发泡剂为金属氢化物 （,+03= 51>*/>+） ， 用量通常不超过 !$ 。将混匀的混合 物压制成无残余通 （开） 孔 （ 6<+- <6*69/01） 的密实块体。 常用的压实方法有： 单轴向压制、 挤压、 粉末轧制。压 实后还要做进一步的加工， 诸如轧制、 模锻或挤压， 以 使其成为半成品。然后， 将此种可发泡的半成品加热 到接近或高于混合物熔点的高温。在加热过程中， 发 泡剂分解， 释放出大量的气体 （氢） ， 迫使致密的压实材 料膨胀， 形成多孔隙的泡沫材料。泡沫铝材的密度或 其孔隙率可通过发泡剂添加量或其他工艺参数如加热 温度、 加热速度等调控。 可用加工好的毛坯制取形状复杂的泡沫铝零件， 方法是： 将毛坯置于钢模内， 加热、 发泡与膨胀成近成 品尺寸的零件。制取这种泡沫铝材的大致工艺参数 为： 纯铝粉或铝合金粉 BB$ ， 氢化钛粉 !$ ； 在钢容器 内 %E ?F3 的压力下， 压实成无孔隙的块体； 模锻成板 块； "EEGEEH 发泡后冷却。如要制备三明治式复合材 料， 可在泡沫材的外表胶粘金属薄板。若需要纯金属 式的连接， 则不用胶粘法， 而在发泡前用轧制法将加工 好的泡沫块体与外层的金属板轧压焊合， 如轧制包铝 材料那样。 粉末冶金法虽然工艺较复杂， 但产品质量高， 性能 稳定， 便于商业化生产， 德国已用此法为汽车工业提供 泡沫铝合金车身板及其零部件。同时可用此法制备形 状复杂的近成品尺寸的工件， 机械加工量大为减少， 制 造周期缩短， 工件的再现性高。
泡沫铝施工工艺
泡沫铝施工工艺：打造高品质建材的必备技
能
泡沫铝是一种轻便、美观而且强度高的建材，广泛应用于建筑工程中。
想要使用泡沫铝打造高品质建筑，我们需要掌握正确的施工工艺。
下面就来介绍一下泡沫铝施工的具体步骤：
1.准备工作
在施工前，我们需要做好充分的准备工作。
首先要确定好泡沫铝的尺寸和规格；其次要清洁好施工现场，确保没有杂物和灰尘；最后要检查好工具和设备，确保其正常运转。
2.制作模板
根据泡沫铝的尺寸和规格，我们需要制作相应的模板。
制作模板的目的是为了保证泡沫铝的准确性和一致性，从而达到美观、稳定的效果。
3.测量、切割和穿孔
在制作好模板后，我们需要测量、切割和穿孔泡沫铝。
要注意的是，这些工序需要精确度高，因此要认真操作。
在切割和穿孔时，要选择相应的工具和设备，并进行耐心细致的操作。
4.焊接和拼接
泡沫铝的焊接和拼接需要使用特殊的胶水和胶水剂，并需按照一定的顺序和方式进行。
要注意的是，不同品牌和规格的胶水和胶水剂所需时间和方法可能会有所不同，因此要根据产品说明书进行正确操作。
5.安装
泡沫铝焊接和拼接好后，就可进行安装。
在安装时，要按照一定的顺序和方法进行，确保固定牢固、稳固并且美观。
以上就是泡沫铝施工的具体步骤。
通过掌握这些技能，我们就能够打造出高品质、美观、稳定的建筑工程，提高建筑品质，降低建筑成本。
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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。
然后,将坯烧结,使网状铝基结合成一体。
最后,将烧结后的坯样置于热水中,滤掉坯内盐粒即可得到均匀的开孔泡沫铝件。
工艺过程包括：特点：优点是通过选择盐粉的形状与粒径,可以在一定范围内控制孔洞的形貌和尺寸;可以通过混合粉末的体积比精确控制孔隙率;可以制造梯度泡沫材料;可以制造净形产品;设备简单,易于实现大规模生产。
局限性是只能获得50%～80%孔隙范围的中密度泡沫铝;成品内易残留氯化钠,从而造成铝基的局部腐蚀;工艺周期较长。
1.5、中空三维骨架法一种把液态金属压铸到有中空骨架三维网眼结构的陶瓷中，冷却然后去除骨架的制造泡沫金属的方法。
特点：泡沫孔隙率可调，操作繁琐、成本稍高,制品广度有限,故其推广应用受到限制。
1.6、纤维烧结法此方法的工艺过程是首先通过机械拉拔或其他方法得到金属铝丝,接着通过粉浆浇注或机械制毡圈的方法将金属铝丝制成毡圈,然后进行烧结使之达到所需要的强度和孔隙率。
流程如下：纤维烧结法的优点：是可获得比粉末烧结更高的孔隙率;在最大孔隙度下保持了材料的结构性能;在相同孔隙度下,此法制得的泡沫铝强度和韧性比粉末冶金法高。
但是该方法成本较高。
1.7、浸浆海绵烧结法该方法是将海绵状的有机物质制成所需形状的有机前驱体,然后用含有待加工金属铝粉的浆液渗透(悬浮液的载体是水和有机液体)。
将浸后的有机前驱体干燥以除去溶剂,烧结并冷却后即可得到高孔隙率的三维结构的泡沫铝。
工艺流程大致如下：特点：主要受有机前驱体的选择和预处理、浆料的组成、添加剂的选择、烧结温度等因素影响。
2、液态金属凝固法这种方法是通过液态铝产生泡沫结构,可以通过铝液直接发泡,也可以用泡沫材料或紧密堆积的造孔剂铸造来得到多孔材料。
2.1、直接吹气发泡法直接吹气发泡法:是首先向金属熔融液中加入SiC、Al2O3等，并均匀分散以提高熔体粘度，然后向熔体底部吹入气体(如氮气、惰性气体等)，在金属液中形成大量气孔后冷却凝固。
特点：2.2、发泡剂发泡法发泡剂发泡法是：在铝熔融体中加入发泡剂搅拌均匀，加热使发泡剂分解产生气体，气体膨胀而发泡，冷却后得泡沫金属。
所用发泡剂通常为TiH2或ZrH2等金属氢化物。
特点：对设备要求简单,成本低廉,可实现产品的连续制备。
发泡剂发泡时间间隔短、发泡温度不易控制、气泡分布不均匀、产品重现性差等不足。
2.3、渗流铸造法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。
工艺原理示意如图：真空渗流法装置示意图特点：制备工艺孔径参数可控,通孔率高、比表面积大、成本低,适合大规模工业生产。
缺点是由于液态金属的表面张力较高,不能完全润湿颗粒,从而不能完全填充颗粒之间的空隙。
2.4、熔模铸造法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。
工艺原理示意如图：熔模铸造法制备多孔材料示意图特点：许多金属液体能与气体(如氢气)形成共晶系统,如果在高压氢气气氛中熔化这些金属,就可以得到含有过饱和氢气的均匀熔体。
在随后的冷却凝固过程中,这种熔体会发生共晶转变而分解为固相和气相。
定向凝固时,由于氢气在固相和液相中溶解度差别较大,过饱和的氢气将从固相中析出形成气泡,从而获得所需要的泡沫铝。
工艺原理示意如图：特点：精确控制冷却条件(压力、冷却速度、散热方向)可以获得各种孔隙形状的各向同性和各项异性的高孔隙度泡沫铝。
2.6、添加球料法添加球料法是在铝合金熔液中加入颗粒或中空球,加以强化搅拌,并且在熔体仍处于相对流动时进行铸造,从而得到铝合金与颗粒的复合体,然后溶解去除铝合金集体中的可溶性颗粒,最终得到一种连通孔泡沫铝。
特点：液态金属的表面张力较高,不能完全润湿颗粒或中空球,从而不能完全填充颗粒之间的空隙。
则所得泡沫铝结构连续性较差。
3、金属沉积法3.1、电沉积法原理是以预处理过的泡沫塑料为阴极,工业纯铝板为阳极,在烷基铝溶液中电镀制成泡沫铝。
电沉积法工艺流程：特点：容易控制孔隙结构、孔径小、孔隙均匀、孔隙率高,且其隔热和阻尼特性优于铸造法生产的泡沫铝。
但是该方法工序长、操作繁琐、成本稍高,制品厚度有限,故其推广应用受到限制。
3.2、气相蒸发沉积法该方法即在较高的惰性气氛(102～104Pa)中缓慢蒸发金属铝,蒸发出来的金属原子与惰性气体分子碰撞、散射,迅速失去动能,这一过程在宏观上表现为金属蒸汽温度降低。
接着蒸发出来的金属原子在未到达基衬前便互相结合形成原子团簇,故在蒸发过程中可看到“金属烟”。
这些团簇在惰性气体的携带下继续降温并沉积在基衬上,因为温度低原子难以迁移或扩散,所以“金属烟”微粒只是疏松的堆砌起来形成多空泡沫结构。
工艺原理示意如图：特点：金属泡沫的形成受金属材料、加热功率、惰性气体气压、蒸发源加热器类型及其与基衬距离、基衬材料等多种因素影响。
其中加热功率、惰性气体气压和惰性气体流量是最重要的控制参数。
3.3、喷溅沉积法喷溅沉积是采用喷溅技术把加有惰性气体的粉末均匀地喷射到铝合金金属上,并加热到金属的熔点,使加在金属中的气体膨胀并形成一个个均匀分布且致密的小孔,冷却后即得具有致密网状的泡沫铝制品。
工艺原理示意如图：特点：通过控制沉积中惰性气体的分压,可以控制所得产品的孔的体积分数。
3.4、熔融盐电镀法以泡沫塑料为电极阴极,铝板为阳极,在熔融盐中通过电沉积制得泡沫铝的一种方法。
工艺原理示意如图：特点：泡沫铝孔隙率高、孔隙均匀。
4、其它此类方法主要用于科研或者小批量试制，在工业生产中应用并不多。
二次发泡法二次发泡法是一种综合了粉末冶金发泡法及熔体发泡法优点的泡沫铝制备方法，其技术工艺路线是在铝熔体中加入增粘剂(Ca、Al2O3等)搅拌均匀，在合适的温度和粘度条件下加入发泡剂(预处理好的TiH2)，分散均匀，在TiH2未分解前将熔体铸入模具中快速冷却凝固，即得到发泡先驱体。
当发泡先驱体受热达到一定温度时，先驱体中TiH2开始分解并发泡，最终制得泡沫铝。
金属空心球法该方法是将一个个的金属空心球通过烧结粘结到一起而形成多孔结构。
金属空心球可以通过化学合成和电沉积的方法在高分子球的表面镀上一层金属,然后把高分子球去除而得到。
泡沫铝的制备工艺较多，各种方法各有优劣，在实际生产中熔体发泡法、渗流铸造法、粉末冶金发泡法、电化学法等应用较广泛。
而其他的工艺主要作为科研或小批量试制等应用。
国内外泡沫铝的主要供应商加拿大Cymat公司；美国Ethly公司；日本九州工业化研究所；德国Fraunboefr公司；日本Shikno-Wire公司；辽宁融达新材料科技；山西普泰；杭州龙邦合金科技；四川元泰达有色金属材料山东嘉隆泡沫铝有限公司无锡瑞鸿泡沫铝有限公司杭州哈弗科技有限公司北京金艾伯特泡沫金属；北京中实强业泡沫金属；上海众汇泡沫铝材；。