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氢化稀土发泡剂制备泡沫铝的研究

李继荣  
【摘要】:泡沫铝是一种结构、功能一体化的新型多孔泡沫金属材料,可广泛应用于交通运输、建筑机械、冶金化工、电子通讯和航天航空等多个领域。本论文用氢化稀土代替TiH2作为发泡剂,用回炉料代替纯铝/铝合金,采用熔体发泡法制备泡沫铝,为泡沫铝生产制备寻求一个新途径。 通过对氢化稀土成分分析,确定其组成成分以LaH2.43为主。通过热分析实验得到氢化稀土分解过程的TG和DSC曲线,确定了氢化稀土的分解温度,根据阿仑尼乌斯(Arrhenius)方程和Freeman-Carroll数据处理方法,得出了氢化稀土的反应动力学方程、反应级数和活化能。 在熔体发泡法制备泡沫铝试验中,用回炉料做原料,省去了增粘的步骤,确定了最佳的工艺条件和工艺参数。发泡剂氢化稀土加入量为2-2.5%(质量分数),发泡温度为750±10℃。试验中还用氢化稀土和氢化钛混合发泡的方法制备泡沫铝,当发泡剂加入总量为2%(质量分数),氢化稀土占75%-85%,发泡温度在710℃-720℃时,制备出孔径及分布很均匀的样品。分析解释了泡沫铝中La元素的偏析现象。 对泡沫铝的压缩性能进行了检测。检测结果表明:泡沫铝的压缩变形方式通过弯曲、折叠和破裂完成,泡沫铝的压缩应力-应变(σ-ε)曲线具有较长的塑性应力平台。对压缩曲线进行吸能性能分析可知,试验制得泡沫铝有很好的吸能率,吸能效率的峰值都大于80%;应变在ε=0.5时,吸能效率在60%以上。


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