שיטת הכנת קצף אלומיניום

בשל תהליכי הכנה שונים, ניתן לסווג קצף אלומיניום לקצף אלומיניום תאים סגורים, חצי-קצף אלומיניום בתא סגור, וקצף אלומיניום עם תאים פתוחים המבוסס על האופן שבו החורים מקושרים. ניתן לסווג את שיטות ההכנה של קצף אלומיניום לשלוש קטגוריות: שלב נוזלי, שלב מוצק ותצהיר.

(1) שיטת שלב נוזלי

שיטת השלב הנוזלי היא שיטת ההכנה הבוגרת יותר של קצף אלומיניום, עם פוטנציאל מחקר רחב ואפשרויות יישום, הכוללות בעיקר ניפוח גז לשיטת נוזל מתכת, שיטת חומר ניפוח נוזלי מתכת, שיטת יציקת השקעה ושיטת יציקת חלחול.

גז הנשיפה לתוך שיטת נוזל המתכת: בהמסת אלומיניום מתכת מותכת מוסיפים חלקיקי מעבה, כדי לשפר את צמיגות ההיתוך, למעבים נפוצים יש סיליקון קרביד, תחמוצת מגנזיום אלומינה וכו'. לאחר מכן, למתכת המותכת לאוויר, חנקן , מימן או תערובת של גזים אלה, ובערבוב מתמיד, ניתן להשיג את המתכת המותכת לאחר קירור הנקבוביות של 80% ~ 97.5% מאלומיניום הקצף, כפי שמוצג באיור 1.

איור 1 מקרומורפולוגיה של קצף אלומיניום שהוכן בשיטת הזרקת גז

(2) שיטת חומר ניפוח נוזלי מתכת: להמסת האלומיניום המותך הוסף חומר ניפוח, על ידי חימום חומר הניפוח לשחרור גז, התפשטות תרמית של המתכת המותכת לקצף, לאחר קירור ניתן להשיג עבור 91% ~ 93 % מהנקבוביות של האלומיניום הקצף. חומר קצף המשמש בייצור שלקצף אלומיניוםTiH2, ZrH2 ו- CaH2 וכן הלאה.

(3) שיטת יציקת עובש מותך: שימוש בחומרים חסינים נוזלים למילוי הנקבוביות בקצף הספוגי, להקשיח חומרים עקשן, חימום כדי להפוך את הפלסטיק לגיזוז ולהשיג את מבנה הנקבוביות הספוגי של היציקה, האלומיניום המותך נשפך לתוך יציקה זו, מקוררת ומתמצקת כדי להסיר את החומרים העמידים, יכולה לקבל נקבוביות של 80% ~ 97% מהקצף אלומיניום.

(4) שיטת יציקת חלחול: אלומיניום נוזלי בטמפרטורה גבוהה תחת לחץ מסוים חלחל לתוך מרווח המילוי כדי לקבל את חומר המילוי המתכתי, ולאחר מכן השתמש בטבילה או ברטט קולי ובשיטות אחרות כדי להסיר את חומר המילוי, כדי לקבל נקבוביות של 70% או כך שלאלומיניום קצף. חומרי מילוי נפוצים הם מלח מסיס, כדורי קרמיקה נקבוביים בלתי מסיסים, כדורי קורונדום חלולים, פחמן קצף וכן הלאה. ניתן לחלק את השיטה הזו לשני סוגים: שיטת יציקת חלחול בלחץ מעלה ושיטת יציקת חלחול בלחץ שלילי.

2. שיטת שלב מוצק

(1) שיטת מטלורגיית אבקה: שיטת מטלורגיית האבקה היא לערבב את אבקת האלומיניום עם חומר ניפוח (בשימוש נפוץ TiH2) בפרופורציה מסוימת, הכנת גוף טרום הנבט בלחץ מתאים, ולאחר מכן הגוף המוכן מראש לחוץ עיבוד נוסף, כגון גלגול, פרזול וכו', ולאחר מכן מוצר חצי מוגמר זה מוכנס לתבנית הפלדה הנדרשת, מחומם לטמפרטורה מסוימת כך שחומר הניפוח מתפרק ליצירת בועות ולקבל את האלומיניום הקצף. שיטה זו מסובכת יותר, אך איכות המוצר גבוהה יותר והביצועים יציבים ולכן היא מתפתחת במהירות, אך לא ניתן לייצר שיטה זו באופן רציף בשל העלות הגבוהה של חומרי הגלם.

(2) שיטת תרחיץ הספגה של אבקה: הגדר צמיגות מסוימת של תרחיץ אבקת אלומיניום, חומר הקצף הפולימרי הנקבובי טובל בתמיסה זו, האבקה מופקדת בדופן הנקבוביות של חומר הקצף הפולימרי, ולאחר מכן טיפול ייבוש, חימום כך פירוק תרמי של חומר קצף פולימרי, חומר ספוגי בתהליך הפירוק למלא תפקיד תמיכה זמני, ולבסוף אבקת האלומיניום מושחתת יחד, ולאחר מכן מקורר כדי לקבל נקבוביות של 70% עד 90% מה קצף אלומיניום.

(3) שיטת הוספת חומר כדור: הוסף את חומר הכדור או הכדור החלול להמסת האלומיניום וערבב, כך שחומר הכדור יתפזר בצורה אחידה בהמסת האלומיניום; המשיכו לערבב ולקרר לצמיגות מספקת, והזריקו את הדגם כדי לקבל את חומר הכדור-מתכת המרוכב. כאשר חומר הכדור שנוסף הוא חומר מסיס, ניתן להשתמש בשיטה של ​​שטיפת טבילה כדי להמיס את חומר הכדור, כדי לקבל אלומיניום קצף מסוג חור.

3. שיטת electrodeposition

קצף בתהליך המוליך כחומר הקתודה, לוח אלומיניום טהור תעשייתי לחומר האנודה, בציפוי תמיסת אלומיניום אלקיל, כך שהאלומיניום מופקד על פני הקצף, לאחר ייבוש בטמפרטורה מסוימת סינטר, פירוק תרמי של קֶצֶף,קצף אלומיניום. שיטה זו מורכבת וצריכה להתאים את המשתנים, אך מבנה הקצף אחיד יותר. המבנה של קצף אלומיניום שהוכן בשיטת ה- electrodeposition מוצג באיור 2.

איור 2 מאקרומורפולוגיה של קצף אלומיניום שהוכן על ידי פיזור אלקטרודה