PDF《压制方式对闭孔泡沫铝泡孔结构的影响》

2 中还可以看出 ,低压制压强的 表面硬度较低 ,而高压制压强的表面硬度较高・ 这 可以从能量守恒的角度加以解释 ,当压制压强增 大时 ,对于较软的铝粉而言 ,在颗粒变形过程中 , 颗粒之间由于相互摩擦和变形需要消耗一部分压 制压强所带来的能量 ,侧壁摩擦力也需要消耗一 部分正压力的能量・ 因此 ,除了消耗在颗粒之间的 摩擦以及颗粒相互挤压变形和模壁摩擦的能量之 外 ,剩余的正压力都以内应力的形式保留在前驱 体中・ 这样在能量损失一定的情况下 ,压制压强越 大 ,则保留在前驱体中的能量越多・ 图2中的另外 一个规律就是前驱体表面中心硬度高 ,靠近模壁 一侧的硬度低 ,这主要是由于模具内壁同压制颗 粒之间存在摩擦导致的 ,在前驱体端面中心颗粒 同模壁摩擦明显小于模壁一侧的压力 ,因此在接 近加压端面而远离模壁部分 ,压力最大 ,而远离加 图1硬度测定点分布示意图 Fig.

1 Schematic of measurement points for hardness distribution

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4 第3期王磊等 : 压制方式对闭孔泡沫铝泡孔结构的影响 ? 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 压端面靠近模壁的部分 ,压力逐渐降低 ,这反应在 硬度上的变化就如图

2 所示 ,中部高两端低・ 图2不同压制压强下端面硬度分布 Fig.

2 Hardness distribution on precursorsπ end surface under different compacting pressures 在不考虑模壁摩擦造成的压力损失而导致前 驱体上下端面密度差的情况下[10 ] ,对三种压制压 强下得到的前驱体采用阿基米德排水法测定其真 密度 ,每个压强下的样品选取

4 个团块求平均值 , 如表

2 所示・ 从表

2 中可以发现 ,200 MPa 下制备 的前驱体密度明显小于

400 和600 MPa ,而后两 者的密度相近 ,这也从侧面反应了图

2 中硬度分 布的趋势・ 表2不同压制压强下的密度值 Table

2 Density values under different compacting pressures g・ cm-

3 样品号 压强/ MPa

200 400

600 1 2.

46 2.

63 2.

68 2 2.

44 2.

60 2.

66 3 2.

48 2.

64 2.

65 4 2.

50 2.

62 2.

67 平均值 2.

47 2.

62 2.

67 图3显示了前驱体在不同压制压强下发泡后 泡孔结构的对比・ 从图

3 中可以发现 ,在200 MPa (见图 3a) 压强下 ,发泡后的泡孔多成不规则形状 或者产生了畸变 ,泡孔大小极不均匀且左侧壁出 现了实铝层・ 在400 ,600 MPa 的压强下 ,泡孔表 面形貌多是属于典型的多边形 (主要是五边形的 泡孔) ,没有出现明显的泡孔畸变・ 图3a 中侧部实 铝层的出现是由于此处氢气大量溢出 ,此部分已 经没有氢化钛的分解而不能形成泡孔 ,导致了实 铝层的出现 ,同由于重力和毛细作用而导致的底 部实铝层是有区别的・ 从图

3 中还可以看出 ,三种 压强下的膨胀区别很小 ,这说明三者有大约相同 体积的氢气留在泡沫体中形成了泡孔・ 因此在模 具充分润滑的条件下 ,单轴向冷压缩采用

400 MPa 就可以了・ 图3不同压制压强下前驱体发泡后的泡孔结构对比 Fig.

3 Comparison of cell structures of precursors under different compacting pressures (a) ―

200 MPa ;

(b) ―

400 MPa ;

(c) ―

600 MPa・ (发泡温度 :800 ℃;

发泡时间 :120 s) 2.

2 冷压、 热压和冷压后烧结对泡孔结构的影响 图4为400 MPa 的压制压强下的冷压、 热压 和冷压后在