液態(tài)金屬制備泡沫鋁樣品截面分析顯微鏡
熔體中注人氣體(空氣發(fā)泡)
純液態(tài)金屬不易通過(guò)鼓人氣體發(fā)泡。泡壁排液的過(guò)程通常很快，以至
沒(méi)有足夠的氣泡穩(wěn)定時(shí)間來(lái)凝固形成多孔體。但是，加入10％～30％的不
溶或溶解緩慢的小粒子，比如氧化鋁或碳化硅，則可提高鋁熔體的黏度，
從而阻礙泡膜的排液，使發(fā)泡過(guò)程穩(wěn)定。氣體注入過(guò)程對(duì)于鋁合金來(lái)說(shuō)是
極易實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)殇X合金密度低，且當(dāng)其熔體暴露于空氣或其他含氧氣體
時(shí)不會(huì)發(fā)生太嚴(yán)重的氧化。該方法有幾種衍生技術(shù)
制備泡沫鋁
在液態(tài)鋁中，許多氣體都可用來(lái)發(fā)泡�？諝馐亲畛Ｓ玫�，此外二氧化
碳、氧氣、惰性氣體甚至水(汽)也都可以注入液態(tài)鋁中進(jìn)行發(fā)泡。由此形
成的氣泡向熔體表面漂浮、排液，然后開(kāi)始凝固。泡沫中的溫度梯度決定
了泡沫保持在液態(tài)或半固態(tài)的時(shí)間長(zhǎng)度，因而也決定了排液程度。通過(guò)仔
細(xì)控制氣體的注入過(guò)程和泡沫的冷卻速度，可以生產(chǎn)出相對(duì)密度低的閉孔
泡沫體。
很多技術(shù)都可對(duì)泡沫體進(jìn)行抽空，從而形成孔壁大而厚的閉合孔隙但
就目前來(lái)看，該法還僅限于泡沫鋁的制備。
熔體中釋氣粒子分解
將發(fā)泡劑與合金進(jìn)行混合，加熱使發(fā)泡劑釋氣，由此可形成泡沫金屬
。廣為使用的發(fā)泡劑是氫化鈦(Till：)，當(dāng)它被加熱到465℃以上時(shí)即開(kāi)始
分解成Ti和氣體H：。在鋁熔體中加入氫化鈦，即可迅速產(chǎn)生大量的氫氣，
如果形成的泡體排液足夠慢
并將熔體的溫度穩(wěn)定在670～690％之間；然后在熔體中加入l％～2％
的金屬鈣，金屬鈣迅速氧化并形成分散良好的CaO和CaAl：0。粒子，從而
使熔體的黏度得到提高；接著攪拌熔體，并加入直徑為5—20run的Till：
顆粒，加入量為1％一2％即可。一旦這些顆粒在熔體中得以分散，即移出
攪拌系統(tǒng)，在熔體之上則逐漸形成泡沫體。調(diào)節(jié)系統(tǒng)的超壓、溫度和操作
時(shí)間，就可控制整個(gè)工藝過(guò)程。氫化鈦全部分解一般需要10min左右。發(fā)泡
過(guò)程完成后，熔體在氫氣逃逸以及氣泡粗化或坍塌之前冷卻凝固，形成固
態(tài)泡沫體。
