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《铝加工》 2008年第 1期总第 180期技术工程
PCM法制备泡沫铝的研究现状及应用前景
刘杰, 王录才, 王芳
(太原科技大学材料科学与工程学院, 太原 030024)
摘要: 论述了 PCM法(pacting melting)制备泡沫铝的国内外研究现状, 重点对该工艺参数对发泡过程
的影响、发泡机理及泡沫铝复合结构进行了讨论, 展望了 PCM法制备泡沫铝的应用前景。
关键词: 泡沫铝; PCM 法; 泡沫铝充填管
中图分类号: TG146 2 + 1 文献标识码: A 文章编号: 1005 - 4898 (2008) 01 - 0031 - 04
泡沫铝是一种新型的结构与功能材料, 因其独以及纯铝粉, 但必须要有稳定的供应商以保证性能
特的物理、化学与力学性能, 被广泛应用于建筑、的均一性。下面讨论各工艺参数对 PCM 法制备泡
机械、交通、化工、电子、通讯等行业。现已开发沫铝的影响。
出一些有工业价值的生产工艺, 如熔体发泡法、渗 1 1 压制压力对发泡的影响
流铸造法、烧结法、同轴喷嘴空心球形铝泡法将均匀混合的粉末致密化, 必须保证发泡剂完
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等[ 1 3 ] 。90年代初德国 Fraunhofer应用材料研究所全嵌入铝基体, 且不存在残余通孔。因此, 压制时
( IFAM )发明的 PCM 法, 又称粉末冶金发泡法, 工要选择合适的压力: 压力过高会由于弹性后效产生
艺原理是将混合铝粉与发泡剂粉, 经压缩得到具有分层和裂纹, 过低制得的预制体达不到所需的致密
气密结构的预制体, 加热预制体使发泡剂分解释放度。太原科技大学[ 8 ] 采用冷压法、热压法和挤压
[ 4 ]
出气体迫使预制体膨胀得到泡沫铝。该工艺稳法制备了预制体试样, 并研究了试样在不同加热炉
定, 可制备泡沫铝异型件及其复合结构, 能满足交温下的发泡行为, 认为预制体制备方式和加热速度
通运输、航空、航天和军工等领域的需求, 已成为对 PCM 法泡沫铝的发泡效果和行为有显著影响,
当前泡沫铝研究中的热点方向[ 5 ] 。且采用挤压法制备的预制体性能最佳。
国内外的研究者已对 PCM 法制备泡沫铝开展 1 2 发泡剂量对发泡的影响
了多方面的研究。年起德国的“胞状金
l999 DFG 发泡剂是预制体发泡的核心, 一般采用 TiH2 ,
属材料”优先计划联合了多个著名高校和国立
20 也有其它氢化物如 ZrH2 、 Zf H2 , 但价格均比 TiH2
研究所(有汽车制造商支持) , 重点采用 PCM 法制昂贵, 而且性能上也不占优势。由于泡沫铝的密度
备泡沫铝和( ) 应用目标就
AFS A l foam sandwich , (孔隙率) 随 TiH2量的增加而降低(增大) , 单从密
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是汽车工业。东南大学、东北大学、昆明理工度和孔隙率两方面考虑, 增加发泡剂量似乎是有利
大学、太原科技大学等单位对该法的工艺过程也进
的。但是 TiH2过多, 氢气的分压增大, 使得液泡
行了初步研究, 而对 PCM 法制备泡沫铝充填复合的液体薄膜胀破, 而导致泡沫铝孔隙结构不均匀;
结构及大规格泡沫铝的研究却很少。
过少, 则使