增粘剂在泡沫铝孔泡稳定成形机制研究现状*

马浩源，张均闪，安钰坤,2

(1.山东理工大学 机械工程学院，山东 淄博 255000：2.山东鸿宇风机有限公司，山东 淄博 255000)

0 引 言

区别于传统的致密材料，多孔材料[1-2]其表面以及内部充斥着大量球体或类球体的孔泡并且规则排布，是基体与孔洞复合而成。根据孔洞之间的连通状态，泡沫铝可分为开孔泡沫铝[3-4]和闭孔泡沫铝[5-6]，如图1所示。开孔泡沫铝孔洞之间相互贯通，可作为催化、过滤材料。闭孔泡沫铝孔洞之间存在胞壁或者Plateau Border，每个孔洞皆相互独立且被铝基合金基体包围，常作为功能性材料。

图1 泡沫铝：(a)开孔，(b)闭孔Fig 1 Aluminum foam

泡沫铝内部大量规则排布的孔泡使其具备卓尔不群的特性，优势[7-11]如下：轻量化、吸声降噪、减震吸能、电磁屏蔽、阻尼、隔热等。泡沫铝由于其优越的性能和特殊的结构，广泛应用于轨道交通、航空航天、汽车、家居装饰、军事装备等领域[12-13]。闭孔泡沫铝的制备方法有粉末冶金法、注气发泡法、熔体发泡法、中空球法等[14-17]。根据斯托克斯公式[18]和液膜厚度减薄速度公式[19]可知，发泡过程中无泡层的产生和单孔泡内液膜的减薄过程都受粘度的影响。而纯铝熔体的粘度较低，因此有必要对泡沫铝制备过程中铝熔体的增粘过程进行深入研究分析。

在制备泡沫铝复合材料的过程中，需要加入一定量的增粘剂用来增加铝熔体的粘度。如果铝熔体的粘度过低，削弱了对气体上升的阻碍作用，发泡剂受热分解产生的气体易从铝熔体表面逸出。如果铝熔体的粘度过大，充分搅拌铝熔体的难度也随之增大，导致发泡剂不能在铝熔体内部均匀分散，对孔隙结构和孔泡形貌产生恶劣的影响。……