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1、泡沫鋁在中空型材內(nèi)的發(fā)泡特性及充填復(fù)合摘要泡沫鋁是一種新型的功能結(jié)構(gòu)材料，其制備工藝有很多，其中PCM法由于能夠?qū)崿F(xiàn)泡沫鋁異形件的近凈成型和制備泡沫鋁復(fù)合結(jié)構(gòu)而受到廣泛的關(guān)注。本文利用PCM法制備泡沫鋁充填管及三明治復(fù)合材料，為實(shí)際應(yīng)用提供依據(jù)。1)利用PCM法研究了直徑為@10．6mm的預(yù)制體在@23．8mm、@21．2mm兩種內(nèi)徑的鋼管內(nèi)，爐溫分別為800℃、760℃、740。C時(shí)的發(fā)泡充填情況，結(jié)果表明：預(yù)制體在管內(nèi)發(fā)泡良好，能夠充滿內(nèi)徑23．8mm、21．2mm的鋼管，斷面最大充填率達(dá)到了80％、74％；爐溫越高，升溫速率就快，泡沫鋁試樣填充滿鋼管的時(shí)惻短；管內(nèi)泡沫鋁的
2、孔徑、孔隙率和膨脹高度隨爐溫的升高，先增大然后減小，而平均相當(dāng)圓直徑隨爐溫變大。填充管內(nèi)泡沫鋁孔的演化包括孔的形核、長(zhǎng)大、合并和湮滅等過程，對(duì)應(yīng)的孔形狀的變化是小孔徑球形、大孔徑球形、多邊形化。在管徑23．8mm的鋼管內(nèi)，在爐溫760。C，試樣溫度720．740。C范圍內(nèi)，發(fā)泡效果好；而在管徑21．2mm鋼管內(nèi)，預(yù)設(shè)爐溫760、740℃，試樣溫度在720．740。C，發(fā)泡效果較好。2)研究了直徑為t910．6mm的兩根預(yù)制體在管徑030mm，分別在爐溫為760℃和800℃的發(fā)泡充填情況，結(jié)果表明：兩根預(yù)制體能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)泡并很好結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了橫向尺寸的大尺寸化。單根與兩根泡沫鋁填充管
3、的發(fā)泡規(guī)律相似，但兩根預(yù)制體在管內(nèi)發(fā)泡的同時(shí)還存在泡沫鋁間的結(jié)合過程，提出了充填管內(nèi)泡沫鋁的結(jié)合機(jī)制。達(dá)到相同孔隙率時(shí)，兩根預(yù)制體比單根的發(fā)泡時(shí)間更長(zhǎng)，鋁熔體內(nèi)的氣孔可以維持到更高的溫度。預(yù)設(shè)爐溫760。C，試樣溫度在725．740。C發(fā)泡較好。3)用PCM法制備泡沫鋁三明治復(fù)合材料，并對(duì)界面結(jié)合效果進(jìn)行分析。結(jié)果表明：采用粉末與鋼板的冷熱壓工藝制備出了三明治預(yù)制板；發(fā)泡后，鐵／鋁泡沫鋁界面通過Fe和A1元素的擴(kuò)散，生成FeAl3的金屬間化合物及其與Al混合的少量凝固組織，板芯間形成良好的冶金結(jié)合界面。關(guān)鍵詞：泡沫鋁；PCM法；圖像處理；孔結(jié)構(gòu)；復(fù)合結(jié)構(gòu)TheFoamingBe
4、haviorsofAluminumFoamsinPipesandtheProductionofSandwichCompositeLiuJie(Materialprocessingengineering)DirectedbyProfessorWangLucaiAbstractA1foamsISafunctionalandstructuralmaterial．Therearemanytechnologiestoproduceit．PCM(powdercompactingmelting、)techniquearepaidmuchattentionsbecauseitcanmanufa
5、cture3Dnet．nearA1foamsandAFSstructure．AIfoamfilledtubeandAlfoamsandwichmaterialwaspreparedbyPCMinthispaper，inordertogivesomedetailedinformationtoapplication．researchcontentsandexperimentalresultsareshowedasfollows：1)Singleprecursorisfoamedinthepipeof23．8mm，21．2mminsidediameteratthefumacetemp
6、eratureof800。C、760。C、740。C．ItisfoundthattheA1foamcanbefullofthehollowtube，theporosity,poresizeandsampleheightoftheA1foamsinthetubefirstincreases，thendecreases，withtheincreaseoftemperatureofprecurcor．Evolutionoftheporeoftheprecursorfoamedinthepipeisthattheporegoesthroughthreestages，thatisnucl
7、eationandgrowth，mergingandsinked，andtheporemorphologyissmallsphere，bigsphereandpolygonization．Inthepipeof23．8mminsidediameteratthefumacetemperatureof760℃，andinthe21．2mmatthe760℃，740℃fumacetemperature，thebestrangeofthetemperatureofprecursorisbothin7
