在泡沫鋁合金材料的滲流鑄造中, 多孔體的制作是獲得良好泡狀組織的基礎(chǔ), 多孔體與模具的預(yù)熱溫度,鋁合金的澆注溫度是保證泡沫金屬材料成型的關(guān)鍵。通過(guò)對(duì)多孔體粒子粒徑與充型壓力關(guān)系的研究認(rèn)為：多孔體粒子的大小與充型壓力呈線性關(guān)系,充型壓力隨著粒徑增大而降低。

滲流鑄造泡沫鋁的原理

把預(yù)先處理好的粒子（采用水溶性鹽粒子經(jīng)加熱、脫水、破碎與篩分，再用溶劑將粒子處理呈相互聯(lián)結(jié)狀）放入金屬型中護(hù)制成多孔體,再將其預(yù)熱到一定溫度,然后澆入鋁合金熔液,經(jīng)加壓使金屬液滲入到多孔體中。冷卻凝固后使形成個(gè)二維網(wǎng)狀連通的鋁基復(fù)合體。之后,再用超聲波清洗，泡沫金屬成形體便制成了。采用此工藝制出的材料孔隙率在80%左右。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

1.制作多孔體是制造泡沫金屬的重要步驟

多孔體的緊實(shí)度是影響多孔體質(zhì)量的關(guān)鍵,適當(dāng)?shù)木o實(shí)度取決于緊實(shí)力的大小, 緊實(shí)力是隨著粒子密度的不同而變化。實(shí)驗(yàn)時(shí),把處理好的鹽粒子裝入型腔中進(jìn)行壓實(shí)。如果壓實(shí)力太大· 雖然可得到較高的緊實(shí)度,但會(huì)使粒子相互間接觸而過(guò)大, 而相互間縫隙縮小，當(dāng)緊實(shí)度太小時(shí)，則會(huì)因緊實(shí)度不足使部分粒子間相廳接觸不好。實(shí)驗(yàn)表明,制作多孔體的緊實(shí)力一般取值在10MPa一15MPa范圍為宜。

2.多孔體、金屬型具的預(yù)熱溫度是制作泡沫鋁金屬材料成功的關(guān)鍵因素

多孔體與金屬型具的預(yù)熱方法有兩種：一是兩者合型后預(yù)熱,兩者溫度相同；二是分別預(yù)熱, 兩者預(yù)熱溫度有一定溫差。多孔體預(yù)熱溫度較低,將會(huì)縮短泡沫鋁有效長(zhǎng)度；當(dāng)其預(yù)熱溫度過(guò)高時(shí),也容易使有效長(zhǎng)度縮短；另外,預(yù)熱溫度過(guò)高, 造成多孔體變形,影響鋁基復(fù)合體的質(zhì)量。

3.金屬液澆注溫度的影響

較高的澆注溫度, 對(duì)金屬液在多孔體中滲流有利。從熱力學(xué)角度分析,影響滲流鑄造鋁基復(fù)合體有效長(zhǎng)度的因素是金屬熔液的過(guò)熱度和其結(jié)晶潛熱。金屬的結(jié)晶潛熱為一定值,因此適當(dāng)提高金屬液的過(guò)熱度,便可為得到理想的泡沫金屬材料提供有利的條件。不同的合金熔液其過(guò)熱度不同,這要經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)一步確定其過(guò)熱區(qū)間。

4.多孔體粒子的大小與充型壓力的關(guān)系

當(dāng)金屬液滲入多孔體時(shí),受到主要來(lái)自金屬液表面張力產(chǎn)生的阻力作用即表面張力維持著液態(tài)表面的一種相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài),在金屬熔液滲入多孔體的過(guò)程中，其起著極力阻止?jié)B入的作用。因此,在一般情況下,金屬熔液不能靠自身的靜壓力將表面張力的相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)破壞而滲入到多孔體中, 故應(yīng)加一充型壓力以克服阻力，迫使金屬熔液滲入。

結(jié)論

1.多孔體的制作直接影響泡沫金屬的泡狀組織,所以多孔體應(yīng)有均勻的粒度和適中的緊實(shí)度。

2.制作泡沫金屬材料的關(guān)鍵因素有二：一是多孔體和金屬型具的預(yù)熱溫度，二是金屬液的澆注溫度,應(yīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)掌握關(guān)鍵因素之間的相互關(guān)系。

3.充型壓力與多孔體粒子粒徑間呈線性關(guān)系,前者隨后者的增大而降低,故應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇適當(dāng)?shù)某湫蛪毫ΑＴ诹Ｗ恿�徑較大時(shí),可通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定合適的壓頭高度,使金屬液能在自重的作用下順利滲入, 從而在保證有效長(zhǎng)度的前提下減少能耗。