文档介绍：广西大学
硕士学位论文
熔体充气法制备泡沫铝的水模拟和快速凝固研究
姓名:孟庆瑞
申请学位级别:硕士
专业:采矿工程
指导教师:胡治
20100601
熔体充气法制备泡沫铝的水模拟和快速凝固研究摘要泡沫铝属于泡沫材料一种,它是铝合金基体与气相组成的特殊金属材料,同时具有泡沫材料和普通金属材料的特点,因此泡沫铝即可以作为结构材料也可以作为功能材料。泡沫铝由于它有大量的孔洞结构,因此泡沫铝密度极小,因为具备电磁屏蔽、吸声、隔热、减震、阻燃、阻尼等多种优异性能,是极有有开发前途的新型材料。本课题从熔体充气法制备泡沫铝的基本理论开始,在一定粘度的聚乙烯醇水溶液中进行了静态水模拟和动态水模拟对比实验,得出不同搅拌器,通气管型和气泡分布之间的相互关系,实验证明搅拌器能极大的促进气泡的均匀化和合理分布,探讨了搅拌器工作时存在的漩涡;三面分布,一共十五个百分比的关系。进行了泡沫铝凝固实验,得出自然冷却和强制水冷条件下的不同的泡沫铝凝固速度,自然冷却条件下泡沫铝凝固需要耄恐扑涮跫屡菽的凝固时间小于搿Mü治鍪笛楹蟮呐菽脸善吠计贸雠菽聊的过冷度和泡沫铝结构的关系,实验结果证明过冷度大于妫菽量紫率超过。并分析了凝固时,泡沫铝内部气泡的变化规律。出气孔的通气管生成气泡的速度最合理;实验还得出通气管流速与气泡尺寸
在水溶液模拟和凝固实验的基础上,进行熔体充气法泡沫铝制备的模具实验,结果表明:合适的牵引装置对泡沫铝的制备比较重要,如果发泡机构成功生成泡沫,但是没有外在牵引力或者其他的额外的拉力时,泡沫铝很难很高的过冷度,但是吸收热量后冷却水温度会升高,导致吸热能力下降,因此应该加大下水箱冷却水流动速度和加大下水箱容积。关键词:泡沫铝熔体充气法水模拟凝固冷却方式运动到冷却装置凝固成泡沫铝成品;冰水混合物虽然可以使泡沫铝凝固达到连铸模具
咖啪锄锄。,鲈够瑆,瑂畊瓸畊,印,琭,如,,琩齬阨瓻瞖甌.
,,猚甤,.瑃’,甌瓻琤琭,,蝗鐂;籹籧籧Ⅳ
第一章绪论当今泡沫铝研究情况引言多孔固体是一类重要的工业材料,但也是被出奇地忽略的一种功能材料。人类很早以前对泡沫材料就有了应用,如建筑用的木头、砖头、海绵等。但是直到近代才开始对泡沫材料进行科学研究。在早期研发的各种蜂窝材料中,多数材料都是有机多孔材料,在工业上有很大应用。进入现代工业阶段后,已经能制造出陶瓷、金属和玻璃为基体的各种硬质泡沫材料。这些新型泡沫材料作为最新型的功能材料,具有吸热、吸收动能以及电磁屏蔽等性能。目前已经在电子工业、通讯器材、化工行业、冶金工业、机械制造、建筑施工、交通运输等各种民用工业中,甚至在航空,军用车辆等军事工业也有着很大的应用前景。.馀菽辽际跫把芯拷国外泡沫铝相关理论和生产技术发展较早∞钤缡敲拦甏投耘菽两了一定的研究。在年美国人甋获得了第一个有关泡沫铝的专利,这个专利主要是使用水银,利用水银在铝熔体中的气化来制取泡沫铝。在一加压的密封容器中熔化,在熔化过程中汞和铝液混合在一起,当铝和水银全部熔化时,适当降低容器内的压力,汞就会在铝液中汽化,铝合金和汞气泡一起冷却凝固得到泡沫铝。该构思于年获得美国发明专利。这种方法存在的缺陷为:羝匀颂逵泻Γ容器内的压力较难控制,杀窘细撸襀苣言俅问褂谩在年,甤喳梅⑴菁链媪斯⑴菁猎诟呷嚷寥厶逯谢岱纸獠体,泡沫铝被成功的制造了出来。年,,椒ㄒ丫晌E菽凉ひ档闹匾V票阜椒ā甏世界上著名的泡沫铝研究中心是美国尽T暌郧埃赜谂菽恋淖ɡ技术中多半出自美国的劲。泡沫铝的密度很小,远小于水的密度,上世纪熔体充气法制鲁菽恋乃D夂涂齑萄芯
熔体充气溺涮备泡沫铝的才夂涂焖倌萄芯年代末德国不来梅先进材料研究所将泡沫铝浮在水面上,节目在在德国电视台播出后,引起了大量科学工作者的兴趣。自此以后,很多国家比如俄罗斯、德国、加拿大、日本、美国、英国、中国等相继出现了大量的生产泡沫铝的专利,里面有大量关于泡沫铝的理论,其中部分生产技术可以用来进行工业化生产阶段,可以成功生产出泡沫铝制管材、板材和特殊复合板材料,应用于各个工业方面比如汽车和航空方面。、性能及应用作了较详细的介绍阳从世纪年代起,泡沫铝已经生产出板材应用于建筑业。目前,部分发达国家如美国、日本、加拿大、德国等国已经开始大规模生产泡沫铝材。年,在德国不来梅,顺利召开了第一次世界泡沫金属学术会议嘲,会议讨论了泡沫铝材料的生产和工业应用。随后,每隔两年召开一次世界泡沫金属学术会议。目前,国际上对泡沫铝的研究以两方面为主,一方面以对泡沫金属的性能进行研究,以便提高材料的抗拉强度等力学性能,一方面对生产方法进行研究,以便能解决连续大规模生产的问题。.诙耘菽恋难芯拷国内对泡沫金