铝泡沫材料制备及组织研究

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毕业论文

1 引言1

1 . 1 泡沫金属的概述1

1 . 2 泡沫铝的发展历程1

1 . 3 泡沫铝的结构特征1

1 . 4 泡沫铝的性能及应用2

1 . 5 泡沫铝的制备方法3

1 . 6 本课题研究内容5

1 . 7 课题研究意义6

2 实验过程7

2 . 1 实验材料7

2 . 2 实验仪器7

2 . 3 实验步骤7

2 . 4 实验参数8

3 实验结果及分析9

3 . 1 M g C O 3 发泡剂9

3 . 2 C a C O 3 发泡剂1 0

3. 3 Si C 增粘剂1 0

3.4 MgCO3与 CaCO3的发泡效果比较11

3. 5 误差分析1 3

3. 6 发泡机理的分析探讨1 3

结论1 5

致谢1 6

参考文献1 7
1 引言铝泡沫材料以铝或者铝合金为母体骨架，内部随机分布着许多呈多面体形状的孔洞的固体材料，是具有多种优异性能的新型结构材料，简称泡沫铝。由于其既具有铝基体的性质又具有气泡的性质，使得其具有多种特殊的性能，如轻质，吸能，高阻尼等，在航空航天、铁道车辆、军事工业、建筑等领域有着广泛的应用[1-3]。
1.1 泡沫金属的概述泡沫金属是将泡沫性能与金属性能合二为一的新型材料，在基体金属中泡沫孔洞占体积的 70%以上，且孔与孔间是由薄壁连接而成的闭孔材料。在当代社会，材料对社会发展的贡献越来越大，各行各业也越来越需要具有多种特性的新型材料，泡沫金属由于其高强度，低密度，良好的吸能减震等多种优良特性在航空航天、计算机、建筑、汽车等多个行业都有着广泛的应用。并且泡沫金属还在不断的开发新的用途以及在已有的应用上进一步提高。为了获得泡沫金属，通过在基体金属中引入气泡，且在一定可控程度下，气泡数达到一定量并呈一定分布时就获得具有多种优异性能的泡沫金属[4]。1.2 泡沫铝的发展历程自然界的一些现成材料比如木材，动物的骨骼等具有泡沫结构，这也是人类最早关注的泡沫材料[5]。而具有泡沫结构的金属则是于上世纪四十年代后期才被人们发现并开始逐步进行研究。虽然这样，具有泡沫结构的金属仍然凭借其兼具结构材料和功能材料的特点并且有着多种良好的性能而得到了人们越来越多的应用[6]。中国对于铝泡沫材料的研究是开始于上个世纪八十年代的后期，也有了一些进展[7]。二十一世纪以来，铝泡沫材料更是成为了美、日、英、德、中等多个国家的最新前沿热点材料，其原因主要有以下两点：(1)只有基体材料是金属，金属的含量较少，使得材料的密度小；(2)在高技术和民用方面都有很多的应用。当前，高技术应用发展呈现出从静态、准静态到高速运动的新趋势。因此，现在研究的新方向就是制备出强度更高的泡沫铝合金，来满足需求[8-12]。