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新型功能材料泡沫鋁的制備及性能研究
來源： 天津大學(xué)
作者：產(chǎn)學(xué)研科技成果轉(zhuǎn)化中心
日期：
2014-06-07
成果與項(xiàng)目的背景及主要用途：泡沫鋁材是一種新型的功能材料，一般孔隙率在45％～98％之間，根據(jù)孔隙特點(diǎn)分為開孔與閉孔兩種，各國學(xué)者早在40年代后期就對泡沫金屬材料有所研究，但由于發(fā)泡工藝與孔的尺寸很難控制，一直未得到發(fā)展，直到80年代中期以后才取得長足進(jìn)展，開發(fā)出了一些有工業(yè)價(jià)值的生產(chǎn)工藝。目前，日本與德國在研究、生產(chǎn)與應(yīng)用泡沫鋁材與其他金屬泡沫方面居世界領(lǐng)先地位。我國對泡沫鋁材的研究始于80年代后期，并取得了一系列的研究成果，但尚未取得突破性的成就，仍處于起步階段。
目前，泡沫鋁的應(yīng)用主要有：防火和吸音板、沖擊能量吸收材料、建筑板、半導(dǎo)體氣體擴(kuò)散盤、熱交換器、電磁屏蔽物等方面。還應(yīng)用于冶金、化工、航空航天、船舶、電子、汽車制造和建筑業(yè)等領(lǐng)域，應(yīng)用范圍還在不斷擴(kuò)大。
技術(shù)原理與工藝流程簡介：本課題采取的是傳統(tǒng)的粉末冶金工藝，把鋁粉和造孔劑混合后，壓制成預(yù)制件，在熱水中將造孔劑溶解掉，然后在真空爐中對預(yù)制件進(jìn)行真空燒結(jié)，就得到了開孔泡沫鋁。本試驗(yàn)方法具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1.采用的粉末冶金法可以制備復(fù)雜形狀的試樣，工藝簡單容易實(shí)現(xiàn)。
2.通過改變工藝參數(shù)可以十分容易地控制孔隙率、孔形狀及孔的大小。這一點(diǎn)是其它方法難以做到的。
3.采用的造孔劑為尿素、碳酸氫銨，成本低、形狀可控且容易去除。
技術(shù)水平及專利與獲獎(jiǎng)情況：
1. B. Jiang, N.Q. Zhao, C.S. Shi, J.J. Li. Processing of open cell aluminum foams with tailored porous morphology. Scripta Mater 53(2005)781-785.(JCR工程技術(shù) 二區(qū)，2004年影響因子2.112,檢索號：952BD.同時(shí)被Ei檢索，檢索號：05289206237)
2. B. Jiang, N.Q. Zhao, C.S. Shi, X.W. Du, J.J Li, H.C.Man. A novel method for making open cell aluminum foams by powder sintering process. Mater lett 59(2005)3333-3336. (JCR工程技術(shù) 三區(qū)，2004年影響因子1.186)
3. 姜斌，趙乃勤. 泡沫鋁的制備方法及應(yīng)用進(jìn)展.金屬熱處理. 30(2005)36-40.（Ei檢索，檢索號：05279197817）
應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測：泡沫鋁以其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)而具有許多優(yōu)異的性能，它不僅具有多孔材料所具有的輕質(zhì)特性，還具有金屬所具有的優(yōu)良的力學(xué)性能和熱、電等物理性能，如滲透、阻尼、能量吸收、高比表面積、電磁屏蔽等性能。目前，泡沫鋁材已經(jīng)廣泛應(yīng)用于防火裝飾材料、沖擊能量吸收材料、熱交換器等。由粉末冶金法制備的泡沫鋁工藝簡單，成本低廉，可以制備復(fù)雜形狀的試樣。并且通過改變工藝參數(shù)可以容易地控制孔隙率、孔形狀及孔的大小，這一點(diǎn)是其它方法難以做到的。所以本方法有推廣應(yīng)用價(jià)值。
應(yīng)用領(lǐng)域：泡沫鋁的應(yīng)用主要有：防火和吸音板、沖擊能量吸收材料、建筑板、半導(dǎo)體擴(kuò)散器盤、熱交換器、電磁屏蔽物等方面。還可廣泛應(yīng)用于冶金、化工、航空航天、船舶、電子、汽車制造和建筑業(yè)等領(lǐng)域。
合作方式及條件：合作開發(fā)。
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