روش تهیه فوم آلومینیوم

با توجه به فرآیندهای مختلف آماده‌سازی،فوم آلومینیومرا می‌توان به فوم آلومینیومی سلول بسته، نیمه‌سلولفوم آلومینیومی سلول بستهو فوم آلومینیومی سلول باز بر اساس نحوه اتصال سوراخ‌ها. روش‌های آماده‌سازی فوم آلومینیومی را می‌توان به طور کلی به سه دسته تقسیم کرد: فاز مایع، فاز جامد و رسوب‌گذاری.

(1) روش فاز مایع

روش فاز مایع، روش کامل‌تری برای تهیه فوم آلومینیوم است که پتانسیل تحقیقاتی و چشم‌انداز کاربردی گسترده‌ای دارد، که عمدتاً شامل دمیدن گاز به داخل ...فلزروش مایع، روش عامل دمنده مایع فلزی، روش ریخته‌گری دقیق و روش ریخته‌گری تراوشی.

روش دمیدن گاز به داخل فلز مذاب: ذرات غلیظ‌کننده به مذاب آلومینیوم اضافه می‌شود تا ویسکوزیته مذاب بهبود یابد. غلیظ‌کننده‌های رایج شامل کاربید سیلیکون، اکسید منیزیم آلومینا و غیره هستند. پس از آن، فلز مذاب را به هوا، نیتروژن، هیدروژن یا مخلوطی از این گازها وارد می‌کنند و مرتباً هم می‌زنند. پس از خنک شدن، فلز مذاب با تخلخل ۸۰٪ تا ۹۷.۵٪ از فوم آلومینیوم به دست می‌آید، همانطور که در شکل ۱ نشان داده شده است.

شکل 1. ماکرومورفولوژی فوم آلومینیومی تهیه شده به روش تزریق گاز

(2) روش عامل دمنده مایع فلزی: یک عامل دمنده به مذاب آلومینیوم اضافه کنید، با گرم کردن، عامل دمنده تجزیه شده و گاز آزاد می‌شود، انبساط حرارتی گاز فلز مذاب را به فوم تبدیل می‌کند و پس از خنک شدن، تخلخل فوم آلومینیوم به 91٪ تا 93٪ می‌رسد. عامل کف‌ساز در تولید ... استفاده می‌شود.فوم آلومینیومیTiH2، ZrH2، و CaH2 و غیره.

(3) روش ریخته‌گری قالب مذاب: استفاده از مواد نسوز سیال برای پر کردن منافذ موجود در فوم اسفنجی، سخت شدن مواد نسوز، گرم کردن برای تبدیل پلاستیک به گاز و به دست آوردن ساختار منافذ اسفنجی ریخته‌گری، آلومینیوم مذاب در این ریخته‌گری ریخته می‌شود، خنک و جامد می‌شود تا مواد نسوز از آن خارج شوند، می‌توان تخلخل 80٪ ~ 97٪ فوم آلومینیوم را به دست آورد.

(4) روش ریخته‌گری تراوشی: آلومینیوم مایع با دمای بالا تحت فشار معینی به داخل شکاف پرکننده نفوذ می‌کند تا کامپوزیت پرکننده فلزی به دست آید و سپس با استفاده از غوطه‌وری یا ارتعاش اولتراسونیک و روش‌های دیگر پرکننده را حذف می‌کند تا تخلخل حدود 70٪ حاصل شود.فوم آلومینیومپرکننده‌های رایج مورد استفاده عبارتند از نمک محلول، گلوله‌های سرامیکی متخلخل نامحلول، گلوله‌های توخالی کوراندوم، کربن فومی و غیره. این روش را می‌توان به دو نوع تقسیم کرد: روش ریخته‌گری نفوذی با فشار بالا و روش ریخته‌گری نفوذی با فشار منفی.

۲. روش فاز جامد

(1) روش متالورژی پودر: روش متالورژی پودر مخلوط کردن پودر آلومینیوم با یک عامل دمنده (که معمولاً TiH2 استفاده می‌شود) به نسبت مشخص، آماده‌سازی بدنه پیش جوانه‌زنی تحت فشار مناسب و سپس پردازش بیشتر بدنه پیش ساخته پرس شده مانند نورد، آهنگری و غیره است و سپس این محصول نیمه تمام در قالب فولادی مورد نیاز قرار می‌گیرد و تا دمای معینی گرم می‌شود تا عامل دمنده تجزیه شود و حباب تشکیل دهد و فوم آلومینیوم به دست آید. این روش پیچیده‌تر است، اما کیفیت محصول بالاتر و عملکرد پایدار است، بنابراین به سرعت توسعه می‌یابد، اما به دلیل هزینه بالای مواد اولیه، این روش نمی‌تواند به طور مداوم تولید شود.

(2) روش دوغاب آغشته‌سازی پودر: دوغاب پودر آلومینیوم با ویسکوزیته مشخصی تنظیم می‌شود، ماده فوم پلیمری متخلخل در این دوغاب غوطه‌ور می‌شود، پودر در دیواره منافذ ماده فوم پلیمری رسوب می‌کند و سپس عملیات خشک کردن و گرم کردن انجام می‌شود تا تجزیه حرارتی ماده فوم پلیمری انجام شود، ماده اسفنجی در فرآیند تجزیه نقش تکیه‌گاه موقت را ایفا کند و در نهایت پودر آلومینیوم با هم مخلوط شده و سپس خنک می‌شود تا تخلخل 70 تا 90 درصد حاصل شود. فوم آلومینیومی.

(3) روش افزودن مواد توپی: مواد توپی یا توپ توخالی را به مذاب آلومینیوم اضافه کرده و هم بزنید تا مواد توپی به طور یکنواخت در مذاب آلومینیوم توزیع شوند. هم زدن را ادامه دهید و تا رسیدن به ویسکوزیته کافی خنک کنید و مدل را تزریق کنید تا کامپوزیت مواد توپی-فلزی حاصل شود. هنگامی که مواد توپی اضافه شده یک ماده محلول باشد، می‌توان از روش شستشوی غوطه‌وری برای حل کردن مواد توپی و بدست آوردن فوم آلومینیومی از نوع سوراخ‌دار استفاده کرد.

۳. روش رسوب الکتریکی

فوم توسط فرآیند رسانا به عنوان ماده کاتد، صفحه آلومینیومی خالص صنعتی به عنوان ماده آند، در محلول آلکیل آلومینیوم آبکاری می‌شود، به طوری که آلومینیوم روی سطح فوم رسوب می‌کند، پس از خشک شدن در دمای خاص، تف جوشی می‌شود، فوم تجزیه حرارتی می‌شود،فوم آلومینیومیاین روش پیچیده است و نیاز به تنظیم متغیرها دارد، اما ساختار فوم یکنواخت‌تر است. ساختار فوم آلومینیومی تهیه شده با روش رسوب الکتریکی در شکل 2 نشان داده شده است.

شکل 2. ماکرومورفولوژی فوم آلومینیومی تهیه شده به روش رسوب الکتریکی