下载文档原格式
泡沫铝新材料
泡沫铝是一种新型轻质材料，具有优异的性能和广泛的应用前景。
它是由铝合
金液体在高温下与气体发生化学反应而制成的一种多孔材料。
泡沫铝具有很低的密度，高的比强度和比刚度，良好的吸能和隔热性能，因此在航天航空、汽车、建筑、军工等领域有着广泛的应用。
首先，泡沫铝具有很低的密度。
由于其内部多孔结构，泡沫铝的密度很低，通
常在0.3-0.9g/cm³之间。
这使得泡沫铝成为一种理想的轻质结构材料，可以大幅度
减轻整体重量，提高产品的性能和效率。
其次，泡沫铝具有高的比强度和比刚度。
泡沫铝的多孔结构使其具有很高的比
强度和比刚度，能够承受较大的载荷而不易变形或破裂。
这使得泡沫铝在航天航空、汽车等领域有着广泛的应用，可以用于制造轻质结构件和减震材料。
此外，泡沫铝具有良好的吸能和隔热性能。
泡沫铝的多孔结构可以有效吸收能量，具有良好的缓冲和减震效果，因此在汽车碰撞、航天返回舱等领域有着重要的应用。
同时，泡沫铝的多孔结构还赋予其良好的隔热性能，可以用于制造隔热材料和保温材料。
总的来说，泡沫铝是一种具有广泛应用前景的新型材料，具有低密度、高比强
度和比刚度，良好的吸能和隔热性能等优异特点。
随着科技的不断进步和市场需求的不断增加，泡沫铝必将在航天航空、汽车、建筑、军工等领域发挥重要作用，成为未来材料领域的热点之一。
泡沫铝的性能及应用泡沫铝是一种由金属铝制成的网状材料，具有高度的孔隙率和轻质性质。
它具有许多独特的性能和广泛的应用领域。
本文将详细介绍泡沫铝的性能及其应用。
首先，泡沫铝具有低密度和轻质性质。
由于其内部孔隙结构，泡沫铝具有非常低的密度，通常在0.3至0.9g/cm³之间。
与普通铝金属相比，其重量减少了80%以上。
这使得泡沫铝成为一个理想的轻质结构材料，可以在减少重量的同时提供强度和刚性。
其次，泡沫铝具有优异的热性能。
泡沫铝的导热系数非常低，通常在0.1至0.5W/(m·K)之间。
这意味着泡沫铝可以有效隔热，并具有良好的保温性能。
因此，泡沫铝经常用于热交换器、隔热板和保温材料等领域。
泡沫铝还具有良好的声学性能。
由于其内部孔隙结构，泡沫铝可有效吸收声波，减少噪音污染。
这使得泡沫铝在噪音隔离、声学吸收和声学衰减等领域有广泛的应用。
此外，泡沫铝还具有优异的机械性能。
虽然泡沫铝的密度很低，但其内部结构可以提供良好的结构强度和刚性。
泡沫铝具有较高的压缩强度和抗剪强度，使其在结构设计中具有广泛的应用前景。
泡沫铝的应用领域非常广泛。
以下是一些典型的应用领域：1.航空航天领域：泡沫铝具有轻质和高强度的特性，使其成为航空航天器材料的理想选择。
它可以用于制造航空发动机部件、燃气涡轮叶片和导热保护材料等。
2.汽车工业：由于泡沫铝具有轻质和良好的吸能能力，它可以用于汽车碰撞保护结构、声学隔离材料和热隔离材料等。
3.炉具领域：泡沫铝具有优异的隔热性能和耐腐蚀性，可用于制造炉具内胆、燃烧室和隔热罩等。
4.电子领域：泡沫铝具有良好的电磁屏蔽性能和导热性能，可以用于制造电子设备外壳、散热器和电源部件等。
5.建筑领域：泡沫铝可以用作装饰材料、隔热材料和声学材料，用于制造建筑立面、墙体板材和屋顶保温材料等。
总之，泡沫铝作为一种独特的金属材料，在轻质化、保温隔热和声学吸音等领域具有广泛的应用前景。
随着科学技术的不断发展，泡沫铝材料的性能将进一步提升，其应用领域也将不断拓宽。
泡沫铝及其制备方法泡沫铝是一种具有多孔结构的铝材料，广泛应用于各种领域，如能量吸收、热绝缘、声学隔离等。
本文将探讨泡沫铝的制备方法，并分析其优缺点。
泡沫铝的制备方法主要有物理法、化学法和复合法三种。
物理法是最早应用于泡沫铝制备的方法之一、它基于气体的扩散和相变原理。
首先，将气体注入到铝中，使铝形成气体蒸汽。
然后，在高温下，气体蒸汽扩散到铝表面，并形成具有多孔结构的泡沫铝。
物理法的优点是制备过程简单、成本较低，但由于其制备条件的限制，无法制备出具有均匀孔隙结构的泡沫铝。
化学法是目前应用较广泛的一种泡沫铝制备方法。
它基于金属与化学物质之间的反应原理。
化学法的步骤如下：首先，在铝中加入发泡剂和其他助剂。
发泡剂在加热过程中会产生气体，使铝形成气体蒸汽。
然后，通过控制燃烧速度和温度，使发泡剂产生的气体扩散到铝表面，并在固化过程中形成具有多孔结构的泡沫铝。
化学法的优点是可以调控泡沫铝的孔隙结构和密度，制备出具有不同性能的泡沫铝。
然而，化学法的制备过程较为复杂，需要使用特定的化学药剂，不易控制反应过程。
复合法是物理法和化学法的结合，它综合了两者的优点。
具体步骤如下：首先，通过物理方法制备出孔隙结构较大的泡沫铝原料。
然后，将泡沫铝原料与发泡剂和其他助剂混合，然后再进行烧结或涂覆，使发泡剂扩散到泡沫铝表面，并形成具有均匀孔隙结构的泡沫铝。
复合法的优点是可以通过物理方法得到较大孔隙结构的泡沫铝原料，然后通过化学方法调控其孔隙结构和密度，制备出具有特定性能的泡沫铝。
总体而言，泡沫铝的制备方法多种多样，各有优缺点。
选择适当的制备方法需要考虑制备工艺的复杂度、成本、生产效率以及所需的泡沫铝性能。
未来的研究方向可以进一步探索更简单、高效、可控的泡沫铝制备方法，并改进泡沫铝的性能和应用范围。
泡沫铝的性能研究泡沫铝是一种具有微孔结构的新型材料，它由一系列连续分布的气孔所组成，具有较低的密度、较高的比强度和较好的吸能性能。
它的应用领域非常广泛，涵盖了航空航天、汽车、建筑等多个领域。
本文将对泡沫铝的性能进行研究，分析其物理、力学和热学性能，并讨论其应用前景。
首先，泡沫铝的物理性能非常优越。
由于其具有连续分布的气孔结构，泡沫铝的密度较低，一般在0.2-0.8g/cm³之间，相比于实心金属材料显著减小。
这种低密度使得泡沫铝具有优异的浮力，使其在水中或其他液体中具有良好的浮力特性。
此外，泡沫铝还具有较好的导热性能，由于气孔结构的存在，热量传递自由度增大，使得泡沫铝具有较低的热传导系数。
其次，泡沫铝还具有良好的力学性能。
泡沫铝的亲密堆积，使得它具有较好的抗压性能和抗弯性能。
通过控制泡沫铝的孔隙率和孔径分布，可以调控其力学性能，使其在不同应力条件下具有不同的力学特性。
泡沫铝的比强度（比重与抗压强度之比）较高，使得它具有较好的吸能能力和耐用性。
这也使得泡沫铝在汽车碰撞、航空航天领域的结构件中得到广泛应用。
最后，泡沫铝的热学性能也是其研究的重要方向之一、泡沫铝的气孔结构使得其可以较好地阻挡热传导，具有较低的热传导系数。
这使得泡沫铝在热隔离和热保护领域具有广泛应用前景。
此外，泡沫铝还具有较好的吸音性能，使其在建筑领域中可以用作吸音材料。
总之，泡沫铝作为一种新型材料，具有诸多优异的性能，包括物理性能、力学性能和热学性能。
通过研究和优化其孔隙结构和孔径分布，可以调控其性能，满足不同领域的需求。
随着技术的不断发展，泡沫铝在航空航天、汽车、建筑等领域的应用前景将更加广阔。
泡沫铝的材料和案例运用1. 背景介绍泡沫铝是一种具有多孔结构的材料，由铝金属经过特殊工艺制成。
它具有轻质、高强度、导热性能好等特点，被广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑装饰等领域。
2. 案例一：航空航天领域2.1 背景在航空航天领域，材料的轻量化是提高飞行器性能的关键因素之一。
传统的金属材料往往密度较大，使用时会增加飞行器的重量，从而降低其载荷能力和燃油效率。
因此，研究开发轻质高强度材料对于航空航天工业具有重要意义。
2.2 过程泡沫铝由于其轻质且具有良好的强度和刚度，在航空航天领域得到了广泛应用。
以火箭为例，火箭发动机需要承受巨大的压力和温度变化，在这种极端环境下使用传统的金属材料往往会出现失效的情况。
而泡沫铝具有优异的耐高温性能和抗压强度，可以有效解决这一问题。
火箭发动机使用泡沫铝材料的过程如下：1.制备泡沫铝：首先，将铝粉与发泡剂混合，并在高温条件下进行烧结，使其形成多孔结构。
然后，通过控制烧结温度和时间来控制泡沫铝的孔隙大小和分布。
2.加工成型：将制备好的泡沫铝进行加工成型，根据具体要求切割、焊接或拼接成需要的形状和尺寸。
3.表面处理：对加工好的泡沫铝进行表面处理，如喷涂耐高温涂层或进行防腐处理，以提高其耐用性和稳定性。
4.安装使用：将处理好的泡沫铝部件安装到火箭发动机中，并进行测试验证其性能。
2.3 结果通过使用泡沫铝材料作为火箭发动机部件，可以显著减轻火箭整体重量，并提高其载荷能力和燃油效率。
泡沫铝具有良好的耐高温性能和抗压强度，可以在极端环境下保持稳定性，提高火箭的可靠性和安全性。
3. 案例二：汽车制造领域3.1 背景在汽车制造领域，轻量化也是一个重要的发展方向。
减轻汽车自身重量可以降低燃油消耗和减少尾气排放，符合环保和节能要求。
同时，轻量化还可以提高汽车的操控性能和安全性。
3.2 过程泡沫铝在汽车制造领域的应用主要集中在车身结构、底盘部件和内饰装饰等方面。
以车身结构为例，使用泡沫铝材料可以实现下述过程：1.材料选择：根据设计要求选择合适的泡沫铝材料，考虑其密度、强度、刚度等参数。
泡沫铝性能及制备技术泡沫铝是一种具有轻质、高强度、吸能、隔热、耐高温等特点的新型材料，广泛应用于航天、汽车、轨道交通等领域。
本文将介绍泡沫铝的性能特点以及制备技术。
泡沫铝的性能特点：1.轻质：泡沫铝的密度通常在0.5-1.5 g/cm³之间，比铝合金的密度低，比重约为0.3-0.7，因此具有非常轻的重量。
2.高强度：泡沫铝通过气孔结构形成网络状的连续骨架，能够提供良好的强度和刚度。
其抗压强度通常在1-14MPa之间，具有较好的载荷承载能力。
3.吸能：泡沫铝在受到冲击或挤压时，气孔会发生塌陷变形，吸收能量从而降低外界对物体的冲击力。
4.隔热：泡沫铝具有优良的隔热性能，由于其中的气孔能有效地阻碍热传导，使其成为一种理想的隔热材料。
5.耐高温：泡沫铝的熔点较高，可达660℃，在高温环境下具有较好的稳定性。
泡沫铝的制备技术：泡沫铝的制备主要有两种方法：粉末冶金法和气相法。
1.粉末冶金法：该方法通过将铝粉末与气孔形成剂混合，然后在高温下进行烧结制备。
主要包括以下几个步骤：（1）原料准备：选择纯度较高的铝粉末作为基础材料，同时添加一定比例的气孔形成剂，如焦炭粉末、氯化钠等。
（2）混合：将铝粉末和气孔形成剂进行混合，以保证气孔均匀分布。
（3）压制：将混合物进行压制，通常采用半干压制法或等静压制法。
（4）烧结：将压制得到的坯体放入高温炉内进行烧结，在恰当的温度下，气孔形成剂会挥发或燃烧生成气体，形成铝的气孔结构。
（5）后处理：对烧结得到的泡沫铝进行除鼓泡、抛光等工艺处理，使其表面光滑。
2.气相法：该方法通过热分解气相反应制备泡沫铝。
主要包括以下几个步骤：（1）原料制备：选择合适的前驱体材料，如铝烷化合物，如三乙基铝、三异丙基铝等。
（2）膨胀：将前驱体材料加热至其热分解温度，释放出金属铝和气体产物，产生气孔。
（3）固化：将释放出的金属铝和气体产物在冷却后进行固化，固化后形成气孔结构。
（4）后处理：对固化得到的泡沫铝进行除鼓泡、抛光等工艺处理。
泡沫铝泡沫铝是在纯铝或铝合金中加入添加剂后，经过发泡工艺而成，同时兼有金属和气泡特征。
它密度小、高吸收冲击能力强、耐高温、防火性能强、抗腐蚀、隔音降噪、导热率低、电磁屏蔽性高、耐候性强、有过滤能力、易加工、易安装、成形精度高、可进行表面涂装。
简介泡沫铝具有优异的物理性能、化学性能和力学性能以及可回收性。
泡沫铝的这些优异性能使其在当今的材料领域具有广阔的应用前景，是很有开发前途的工程材料，特别是在交通运输工业，航天事业和建筑结构工业等方面。
性能特点□轻质：密度为金属铝的0.1—0.4倍；□高比刚度：其抗弯比刚度为钢的1.5倍；□高阻尼减震性能及冲击能量吸收率：阻尼性能为金属铝的5—10倍。
孔隙率为84%的泡沫铝发生50%变型时，可吸收2.5MJ/M3C以上的能量。
□良好的声学功能：1、隔声性能（闭孔）：声波频率上800—4000HZ 之间时，闭孔泡沫铝的隔声系数达0.9以上。
2、吸声性能（微通孔和通孔）：声波频率在125---4000HZ之间时，通孔泡沫铝的吸声系数最大可达0.8，其倍频程平均吸声系数超过0.4。
□优良的电磁屏蔽性能：电磁波频率在2.6—18GHZ之间时，泡沫铝的电磁屏蔽量可达60—90dB。
□良好的热学性能：孔隙率为80---90%的闭孔泡沫铝导热系数为0.3—1W/m#8226;k，相当于大理石。
通孔泡沫铝由于其孔洞相互连通，在强制对流条件下具有良好的散热性。
□不燃烧且有较好的耐热性。
□耐腐蚀性、耐候性好，低吸湿，不老化，无毒性。
□易加工：切割、钻孔、胶结方便；经模压可弯曲成所需形状；能用有机或无机漆进行表面处理；可以两面蒙皮，构成大尺寸的轻质、高刚度板。
□易安装：泡沫铝材料可以被安装在高处而无需机械起重设备，如：天花顶棚、墙壁和屋顶等，可以采用机械方法或直接用螺钉连接和固定，也可以用粘接剂粘贴在墙或天花板上。
□金属薄板——泡沫铝——金属薄板形成的“三明治”结构继承了泡沫铝的优异性能，并具有很高的抗弯强度，可用作新型建材、机车车辆的高刚度结构件等。
泡沫铝规格
泡沫铝的规格通常包括不同的尺寸、孔径大小以及表面开孔情况。
以下是泡沫铝的一些常见规格：
1. 尺寸：泡沫铝板的标准尺寸有1220x2440mm和1220x3660mm，且标准宽度的板材长度可以根据实际需求定制，最大可达6000mm。
2. 厚度：标准厚度包括12.7毫米和25.4毫米，大孔径的泡沫铝板可以做到4
3.2毫米厚。
3. 孔径规格：泡沫铝可以分为大孔径、中孔径、小孔径三种规格。
4. 表面开孔：每种孔径规格又分为单面开孔、双面开孔，以及自然铸造状态（双面闭合）。
泡沫铝因其轻质、高强度和良好的能量吸收特性，在交通运输、航天等领域有着广泛的应用前景。
在选择泡沫铝时，应根据具体的应用需求和设计要求来确定合适的规格和性能。
泡沫铝的性能特征及应用泡沫铝是一种具有开放孔隙结构的铝材料，其具有以下性能特征：1. 轻质：泡沫铝的相对密度低，通常为0.4-0.8 g/cm3，非常轻便，其比强度高于许多金属材料。
2.高度可控的孔隙度：泡沫铝的孔隙度可以通过控制发泡剂的用量和加热速率来调节，可以根据具体应用需求来实现不同的孔隙度。
3.优良的机械性能：泡沫铝具有较高的强度和刚度，能够承受较大的压力和冲击力，具有良好的抗压和抗弯能力。
4.良好的热稳定性：泡沫铝在高温下仍能保持其结构完整性和力学性能。
5.优异的吸能和隔热性能：泡沫铝的开放孔隙结构使其具有较高的吸能能力，能够有效吸收冲击能量；同时，孔隙结构也能阻碍热传导，具有良好的隔热性能。
6.良好的耐腐蚀性能：泡沫铝在大多数酸、碱和盐溶液中具有良好的耐腐蚀性，因此可以在恶劣环境下使用。
泡沫铝的应用主要有以下几个方面：1.吸能材料应用：泡沫铝具有良好的吸能性能，可以用于制造汽车、飞机等交通工具的碰撞吸能结构，能够有效吸收撞击能量，保护车辆和乘员安全。
2.隔热材料应用：泡沫铝的开放孔隙结构具有优异的隔热性能，可以作为建筑材料，用于制造隔热门窗、隔热板等，有效提高建筑的节能性能。
3.过滤材料应用：泡沫铝的孔隙结构可以用于过滤空气、液体和固体颗粒，常用于制造空气过滤器、水处理过滤器等。
4.声学材料应用：泡沫铝的开放孔隙结构具有优良的吸声特性，能够吸收噪音，常用于制造音箱、隔音板等声学材料。
5.电磁波屏蔽材料应用：泡沫铝的导电性能可以用于屏蔽电磁波，常用于制造电子产品的外壳、屏蔽箱等。
总之，泡沫铝具有轻质、可控的孔隙度、良好的机械性能、热稳定性、吸能和隔热性能、耐腐蚀性能等特点，因此在吸能、隔热、过滤、声学、电磁波屏蔽等领域有广泛的应用前景。
2.1泡沫铝材料的结构特点泡沫铝是一种轻质功能材料，高孔隙率（60%~90%），孔径一般为0.1~6mm孔隙结构主要有通孔和闭孔。
通孔，密度0.8~1.2g/cm3，孔隙率50%~70%，孔径1mm以下，高温气体和液体的过滤材料，散热材料闭孔，密度0.2~0.5g/cm3，孔隙率80%~90%2.2泡沫铝材料的吸声性能表面几乎不存在可声波反射的平面。
孔道中的空气在声波作用下会发生压缩-膨胀形变，将声能转变成热能。
孔隙结构对吸声能力影响较大两种吸声形式即表面漫反射吸声和穿孔亥姆兹共振吸声。
在泡沫铝背后设置一空气层，形成泡沫铝吸声箱。
随着泡沫铝背后空气层厚度的增加，吸声主频率逐渐向低频移动。
2.3泡沫铝材料的隔声性能声波进入泡沫铝孔隙，引起孔隙中空气震动，继而金属间架振动，金属间架相互牵制，振动受阻而转化为热能。
通常使用的聚氨酯泡沫隔声材料，100mm厚最大隔声量为23dB，而泡沫铝材料20mm厚可以隔30dB以上。
密度对闭孔泡沫铝的整体隔声性能具有很大影响不同密度新孔泡沫铝裸板的隔声性能变化趋势基本一致厚度对闭孔泡沫铝裸板隔声性能具有显著影响为了减小闭孔泡沫铝裸板中透孔和裂缝对隔声性能的影响，一般在工程中制成夹芯板。
相同密度和相同厚度的泡沫铝夹芯板比泡沫铝裸板隔声性能高。
厚度太低会造成较多的裂缝和透孔，当两面贴板后，可以很好的解决透孔和裂缝所造成的声损失2.4泡沫铝材料的压缩强度与块体材料不同，多孔材料的性能测试还与材料的尺寸有关，对较大试样的多孔材料而言，可不考虑材料的尺寸效应。
但对试样较小的多孔材料而言，要材料的尺寸效应。
闭孔泡沫铝压缩过程经历三个阶段：1、线弹性变形阶段2、坍塌变形阶段：初始坍塌和延续坍塌3、致密化变形阶段动态压缩特征曲线与静态压缩时的特征一样，经历三个变形阶段。
动态与静态的压缩应力-应变曲线有着明显的差异：动态的曲线更加光滑，没有明显的平台区域；随着应变的增加，应力增加先快后慢再快，但一直处于增加的趋势，且在阶段2没有出现静态压缩时的应力突降现象；动态压缩的平台应力比静态压缩的平台应力大，且随着密度的逐渐增加，平台应力的差异也在缩小，应力-应变曲线也逐渐趋于一致。
静态压缩时速度慢，孔壁破裂后，闭孔内部的氢气就会慢慢释放出来，因此气体在压缩过程中忽略不计。
但动态压缩时压缩速度很快，压缩闭孔泡沫铝的过程不单是孔壁和孔棱消耗外力所做的功，孔内的氢气也会引起一个附加强度的增量，由孔壁和孔棱坍塌造成的应力下降会得到一定的补偿，因此动态压缩比静态压缩时应力-应变曲线光滑。
Al基闭孔泡沫铝压缩曲线非常光滑，形变过程非常平稳，显示出典型的塑性泡沫材料特征。
Al-6Si基闭孔泡沫铝压缩曲线有明显的起伏，显示出脆性材料的压缩特征，这是由于Al-6Si 基闭孔泡沫铝基体中含有大片状和长条状金相以及大量脆性相。
在铝合金中添加粉煤灰颗粒可以提高泡沫铝的压缩强度添加短碳纤维可以显著提高泡沫铝的压缩强度2.5泡沫铝材料的吸能性能能量吸收能力是表征单位体积的泡沫铝压缩至一定应变量时所吸收的能量，总吸收能量为应变压实前应力-应变曲线下的积分面积。
闭孔泡沫铝的能量吸收能力随着应变的增加而增大。
应变相同时，闭孔泡沫铝密度越大，能量吸收能力也越强。
但随着密度的增加，孔隙率和致密化应变逐渐减小，同样体积的闭孔泡沫铝吸能空间缩小，因此整体吸能量反而会降低。
同种材质的泡沫铝中，密度为（0.5-0.6g/cm3）的泡沫铝吸能量较高。
泡沫铝材料的吸能性能随密度提高而增大，随着泡沫铝材料密度增大、孔隙率降低，孔壁强度增大，压缩强度增大，吸能量增大；然而，随着泡沫铝材料密度增大、孔隙率降低，可压缩变形率低，吸能减小。
要使泡沫铝具有更高强韧性、更高吸能效果，就制作孔壁强度高且孔隙率高的泡沫铝材料。
Al基闭孔泡沫铝的能量吸收能力要大于Al-6Si基闭孔泡沫铝的能量吸收能力，因为Al-6Si基泡沫铝中含脆性相较多，压缩时坍塌造成。
吸能效率：真实多孔材料和理想多孔材料压缩到相同应变时所吸收的能量的比值。
2.6泡沫铝材料的电磁屏蔽性能厚度对闭孔泡沫铝电磁屏蔽性能没有太大影响。
闭孔泡沫铝厚度增加，其吸收损耗会增大，因此总的屏蔽性能必定提高，然而由于电磁辐射的集肤效应，屏蔽厚度对屏蔽性能影响很小。
2.7泡沫铝材料的传热性能泡沫铝材料的导热系数介于实体铝材料和隔热材料之间，并随着孔隙率的增加而减小。
空气的导热系数很低，对泡沫铝的低导热系数起到了主导作用。
导热系数随孔隙率的增大而减小；在孔隙率相当的情况下，孔径对导热系数的影响很小。
开孔率越多，导热系数越大。
2.8泡沫铝材料的抗弯强度泡沫铝作为结构材料应用时，一般采用泡沫铝夹芯板。
泡沫铝夹芯板的抗弯强度与花岗岩的抗折强度相当，机械强度很好。
2.9泡沫铝材料的阻尼性能泡沫铝材料的阻尼性能与吸能性能相关，吸能越大的泡沫铝材料的阻尼性能越好，即孔隙率越大、韧性越好且压缩强度越高的泡沫铝材料阻尼性能越好。
3 泡沫铝材料制备基础理论3.1制备闭孔泡沫铝材料的发泡机理在铝熔体中产生气泡（气泡是由混入的发泡济受热分解后产生的，也可以是吹入的），气泡滞留在金属熔体中，冷却后使铝合金中形成泡沫状结构，称为闭孔泡沫铝。
影响参数：发泡剂分解产生的气体压力、熔体的黏度、气泡表面张力发泡剂分解产生的氢气的压力是提供气泡生长的驱动力；表面张力作用下，气泡表面有缩小的趋势；熔融金属的黏度抑制气泡的生长。
3.2TiH2分解过程气体来源分为外生气源和内生气源。
外生气源就是直接向铝熔体中注入气体（空气，氮气，惰性气体等），注入气体搅拌分散而在熔体中形成泡孔。
内生气源是向铝熔体中加入发泡剂（固体颗粒），发泡剂能够在铝熔体中发生分解，分解产生的气体在熔体中形成泡孔。
熔体发泡法采用这种发泡方式。
3.2.1氢化钛的物理性质氢化钛灰黑色粉末，3.8-3.912g/cm3,真空中分解温度800、空气中400。
氢化钛颗粒为不规则的多面体块状物，存在比较锋利的棱角。
3.2.2氢化钛分解动力学分析测定590℃、620℃、650℃、680℃下氢化钛分解率。
在590℃-620℃的温度区间内，氢化钛的分解率跃升幅度较大。
在温度一定的情况下氢化钛分解速率可以分为三个阶段，0-20min为快速分解阶段，20-30min为慢速分解阶段，30-60min为时氢化钛的分解逐渐趋于停滞；三个阶段特征随温度的升高变得更加明显。
结论：用氢化钛作为发泡剂制取泡沫铝时，泡沫生长的有效时间为0-30min。
氢化钛的一个大吸热锋在560℃附近，另一个吸热锋在680℃左右。
3.3铝熔体的黏度铝熔体的黏度是影响发泡的重要因素之一。
当发泡剂分解释放的氢气的压力一定时，熔体的黏度越大，熔体内形成的泡沫就越稳定。
增黏方法:（1）引入非金属颗粒；（2）向熔体中加入合金元素，令其在一定的温度范围内产生固相的金属间化合物析出相，常用的有钙、钛、锰、铁、硅等。
CaAl2化合物是一种难熔块状物质，对铝熔体增黏效果起着很坏影响。
CaAl4使熔体增黏效果好，且均匀。
在铝熔体中加入一些高熔点材料的细小颗粒，也可以增大黏度，增大气泡的表面张力，使泡沫稳定。
实际中使用Al2O3、SiO2等。
在铝熔体中添加短纤维，如碳纤维也可以提高铝熔体的黏度。
生产中常添加金属钙和金属化合物微粒。
实际上，添加泡沫铝块切割的边角料和锯粉等返回料即可带入一些固体颗粒。
铝熔体黏度还与温度有关，温度升高，熔体黏度减小，气泡壁承受来自氢气的压力变弱，气泡容易撑破，气体逸出，造成泡沫塌陷。
因此发泡温度有一个最佳范围。
3.4 铝熔体的表面张力3.4.1表面张力概念当不同相存在于同一体系时，在体系内存在的着相界面。
由于界面分子与内部分子受到的作用力不同就产生了表面张力。
这是由于界面分子和内部分子相比所受到的作用力不同，熔体表面层分子一方面受到本相内部分子的作用，另一方面又受到性质不同的另一相分子的作用。
对熔体和气体相界面来说，由于气体分子的作用力远远小于液相内部分子的相互作用力，从而使液相表面分子处于一种不平衡的力场中，结果是液相表面分子产生一个指向液体内部的力，使液体的表面具有自动缩小的趋势，这种力图收缩表面的力称为表面张力。
在液相内部，分子受邻近四周分子的作用力是对称的，合力为零。
而处于表面的分子却不同，它的下方受液体分子的吸引，上方受气相分子作用，由于气相分子的密度远小于液相分子对它的引力。
因此，表面分子与内部分子的受力是不同的。
表面分子受到的合力垂直于液体表面指向液体内部，它力图将表面分子推入液体内部，使液体表面自动收缩到最小。
3.4.2表面张力影响因素影响表面分子受力不均衡或能量不均衡的因素都会影响表面张力的变化：（1）物质结构的影响。
主要指物质结合的键能，金属键的键能最大，离子键的键能次之，共价键的键能最小，所以有金属键结构的物质表面张力最大，离子键结构次之，共价健结构的物质表面张力最小。
（2）接触相的影响。
接触相物质的密度大，对表面分子的引力就大，反之，引力越小。
（3）温度的影响。
表面张力会随着温度的升高而降低。
这是因为温度升高时液体的体积膨胀，密度降低，消弱了液体内部分子对表层分子的作用力。
（4）流动速度的影响。
液体的流动速度越快，液体表面的分子受力越不均衡，表面分子自动收敛的能力降低，即表面张力减小。
3.5铝熔体对固相颗粒表面的润湿性润湿现象通常是指在固相表面上气相被液相所取代，或者固相表面上的液相被另一种液相所取代的现象。
在铝熔体中加入氢化钛颗粒、氧化物颗粒，只有铝熔体对这些固相颗粒表面润湿，铝熔体才能将它们包裹起来，它们才能够很好的分散在铝液体中。
润湿分三类：（1）完全润湿，接触角为0，液体可以自发的在固相表面完全铺展开。
（2）润湿。
接触角小于90度，熔体在固相表面可以自发铺展（3）不润湿。
接触角大于90，熔体在固相收敛。
润湿性与熔体温度有关，温度升高熔体表面张力降低。
这是由于温度升高，物质体积膨胀，密度降低，削弱了物质内部分子和表面层分子的相互吸引力，从而使表面张力降低。
熔体表面张力降低导致熔体对固相表面润湿性提高。
3.6铝熔体中气泡的形成发泡剂加入到铝熔体中后，在搅拌的状态下，每个氢化钛颗粒都被铝熔体润湿，包裹起来，分散在铝熔体中，每个氢化钛颗粒形成一个气泡，每个气泡将经历形成与发展过程。
在进入铝熔体的初期，氢化钛颗粒上吸附的活性氢原子在搅拌过程中释放出来，氧化燃烧，剩下的氢要在发泡中释放出来，形成气泡。
气泡的形成、长大过程受到表面张力、黏度、液体惯性和气体压差等影响。
事实上，冶金过程中的开核都是非均质的，也就是说气泡是在与熔体接触的固体颗粒表面上形成的。
熔体中有很多物质可以作为非均质形核的核心，包括坩埚壁的微孔，发泡剂，熔体中的氧化物、杂质等。
气泡形成后会受到向上的浮力，造成气泡上浮，气泡在铝熔体中的上浮，主要取决于驱使气泡向上运动的浮力和阻滞这一运动的黏性阻力与变形阻力。
