הכנת קצף אלומיניום עם חלוקה אחידה של גדלי נקבוביות קטנות על ידי חומר קצף מרוכב חדש

מתכות מוקצפות, במיוחדקצף אלומיניום, נמצאים בשימוש נרחב יותר ויותר בתחום החומרים. תהליך הקצף נמס נמצא בשימוש נרחב בייצור תעשייתי בשל יעילות ההכנה הגבוהה שלו ותכונות המוצר היציבות יחסית. למרות שקשר הגומלין המדויק בין מאפיינים ומבנה הנקבוביות עדיין לא מובן במלואו, קצף מפוזר באופן אחיד עם גודל נקבוביות קטן ופחות פגמים הוא תמיד רצוי מאוד.

נכון לעכשיו, גודל הנקבוביות והמבנה שלקצפי אלומיניוםקשה לשלוט במהלך תהליך הקצפת ההמסה, וזה מאתגר לייצר קצפי אלומיניום עם גדלים קטנים של נקבוביות, בעיקר בשל הפירוק המוקדם ופיזור לקוי של חומר הניפוח (בדרך כלל TiH2). על בסיס זה חקרה קבוצתו של פרופ' יאנקיאנג לי מאוניברסיטת טסינגואה את תהליך הפיזור הקדום של TiH2 בהמסה של סגסוגת ביניים AlMg35 לאחר טיפול חמצון, שיכול להשלים את תהליך הפיזור ללא פירוק, ויצרה AlMg35-TiH2 חדש. חומר קצף מרוכב. נותחו גם ההשפעות של זמן ערבוב ומינון חומר הניפוח על איכות קצף האלומיניום המתאים. תוצאות המחקר פורסמו בכתב העת "Journal of Materials Processing Technology" עם הכותרת "פיתוח של חומר קצף מרוכב AlMg35-TiH2 וייצור קצפי אלומיניום בגודל נקבוביות קטנות". Journal of Materials Processing Technology.קצפי אלומיניוםשהוכן עם חומר קצף מרוכב זה מאופיינים במבנה טוב, גודל נקבוביות קטן, חלוקת נקבוביות אחידה וצורת נקבוביות כדורית. השיפור בתהליך זה הוא שחלקיקי TiH2 מפוזרים להמסת הסגסוגת הנמוכה בנקודת ההיתוך על ידי זמן ערבוב ארוך יותר ואינם קלים לפירוק.

חומר הניפוח הצליח להכין מבנים תאיים מצוינים וניתנים לשחזור של נקבוביות קטנות בקצפי אלומיניום עם גודל נקבוביות ממוצע מופחת של 0.6 מ"מ, אשר יוחס בעיקר לזמן הפירוק העיכוב של TiH2 עקב טיפול טרום חמצון ו-AlMg35 המוטבע בו , מה שהפך את זמן הערבול לנסבל יותר. חלקיקי TiH2 שעברו חמצון מראש התפזרו בסגסוגת AlMg35 הנוזלית, מה שמקל על פיזור חלקיקי TiH2 בהמסת האלומיניום עם פחות צבירה של חלקיקים. בנוסף, השיטה מפחיתה את כמות ה-TiH2 הנוספת בשלב ההקצפה, דבר שהוא פחות יקר ומתאים יותר עבורייצור תעשייתי.