Método de preparación de espuma de aluminio

Debido a los diferentes procesos de preparación,Espuma de aluminioSe pueden clasificar en espuma de aluminio de celda cerrada, semi-espuma de aluminio de celda cerraday espuma de aluminio de celda abierta, según la conexión de los orificios. Los métodos de preparación de la espuma de aluminio se pueden clasificar en tres categorías: fase líquida, fase sólida y deposición.

(1) Método de fase líquida

El método de fase líquida es el método de preparación de espuma de aluminio más maduro, con un amplio potencial de investigación y perspectivas de aplicación, que incluyen principalmente el soplado de gas en elMetalmétodo líquido, método de agente de soplado de líquido metálico, método de fundición de inversión y método de fundición por filtración.

Método de soplado de gas en el líquido metálico: en el metal fundido de aluminio se agregan partículas espesantes para mejorar la viscosidad de la masa fundida; los espesantes comúnmente utilizados son carburo de silicio, óxido de magnesio y alúmina, etc. Posteriormente, al metal fundido se le agrega aire, nitrógeno, hidrógeno o una mezcla de estos gases y se agita constantemente; después de enfriar, el metal fundido puede obtener una porosidad del 80% al 97,5% de la espuma de aluminio, como se muestra en la Figura 1.

Fig.1 Macromorfología de la espuma de aluminio preparada mediante el método de inyección de gas

(2) Método de agente de soplado metálico líquido: Se añade un agente de soplado a la masa fundida de aluminio. Al calentarlo, se descompone en gas. La expansión térmica del metal fundido forma una espuma. Tras el enfriamiento, se puede obtener una porosidad del 91% al 93% de la espuma de aluminio. Agente de soplado utilizado en la producción deespuma de aluminioTiH2, ZrH2 y CaH2, y así sucesivamente.

(3) Método de fundición en molde fundido: el uso de materiales refractarios fluidos para llenar los poros en la espuma esponjosa, para endurecer los materiales refractarios, calentar para hacer la gasificación plástica y obtener la estructura de poro esponjoso de la fundición, el aluminio fundido vertido en esta fundición, enfriado y solidificado para eliminar los materiales refractarios, se puede obtener una porosidad del 80% ~ 97% de la espuma de aluminio.

(4) Método de colada por filtración: el aluminio líquido a alta temperatura bajo una cierta presión se filtra en el espacio de relleno para obtener el compuesto de relleno de metal y luego se utiliza la inmersión o vibración ultrasónica y otros métodos para eliminar el relleno, para obtener la porosidad del 70% o más de laespuma de aluminioLos rellenos más comunes son sales solubles, bolas de cerámica porosa insoluble, bolas huecas de corindón, espuma de carbono, etc. Este método se puede subdividir en dos tipos: colada por percolación a presión ascendente y colada por percolación a presión negativa.

2. Método de fase sólida

(1) Método de pulvimetalurgia: El método de pulvimetalurgia consiste en mezclar polvo de aluminio con un agente de soplado (comúnmente TiH₂) en una proporción determinada, preparar el cuerpo prefabricado a la presión adecuada y, a continuación, prensarlo y prefabricarlo se somete a procesos adicionales, como laminado o forjado. Posteriormente, este producto semiacabado se coloca en el molde de acero requerido y se calienta a una temperatura determinada para que el agente de soplado se descomponga y forme burbujas, obteniendo así la espuma de aluminio. Este método es más complejo, pero ofrece mayor calidad y un rendimiento estable, lo que lo convierte en un proceso de rápido desarrollo. Sin embargo, debido al alto coste de las materias primas, no puede producirse de forma continua.

(2) Método de impregnación de polvo en suspensión: configure una cierta viscosidad de la suspensión de polvo de aluminio, el material de espuma de polímero poroso se sumerge en esta suspensión, el polvo se deposita en la pared porosa del material de espuma de polímero y luego se trata con secado, calentamiento para que la descomposición térmica del material de espuma de polímero, el material esponjoso en el proceso de descomposición desempeñe un papel de soporte temporal y, finalmente, el polvo de aluminio se sinteriza junto y luego se enfría para obtener la porosidad del 70% al 90%. espuma de aluminio.

(3) Método de adición de material esférico: Añada el material esférico o la esfera hueca a la masa fundida de aluminio y remueva hasta que se distribuya uniformemente. Continúe removiendo y enfriando hasta alcanzar la viscosidad adecuada, e inyecte el modelo para obtener el compuesto de metal y material esférico. Si el material esférico añadido es soluble, se puede utilizar el método de lavado por inmersión para disolverlo y obtener aluminio espumoso con orificio pasante.

3. método de electrodeposición

Espuma mediante el proceso conductor como material de cátodo, placa de aluminio puro industrial para el material de ánodo, en el recubrimiento de solución de alquil aluminio, de modo que el aluminio depositado en la superficie de la espuma, después del secado a una cierta temperatura de sinterización, la descomposición térmica de la espuma,espuma de aluminioEste método es complejo y requiere ajustar las variables, pero la estructura de la espuma es más uniforme. La estructura de la espuma de aluminio preparada mediante electrodeposición se muestra en la Figura 2.

Fig. 2 Macromorfología de la espuma de aluminio preparada por electrodeposición