泡沫铝

1.较大的孔径0.3—7mm；

2.较高且可控的孔隙率：63%--90%；

3.比表面积大10---45cm2/cm3；

4.孔结构多样化；闭孔、通孔及微通孔泡沫铝；

5.金属骨架成份及孔结构可控，能适应不同需求。

吸声、隔声材料：泡沫铝可用于城市轻轨、高架公路、地下隧道、机械设备的噪声治理及声学室、多功能厅和其他室内声响效果的改善。吸声的泡沫铝粘贴到混凝土或钢结构上，竖在高架桥、轻轨两旁作为大型吸音墙，可以减轻城市交通噪声。隔声的泡沫铝可用于工厂机房、机器设备、户外建筑工地的噪声隔离，解决了广泛应用的玻璃棉、石棉等吸声材料的许多局限性 。

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 。

1.轻质：密度为金属铝的0.1—0.4倍。

2.高比刚度：其抗弯比刚度为钢的1.5倍。

3.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/m³以上的能量。

4.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。

5.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。

6.良好的热学性能：孔隙率为80---90%的闭孔泡沫，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。

7.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。

8.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。

9.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。

10.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。

11.上述性能的多功能兼容 。

泡沫铝可以通过改变其密度和孔结构来设计所需的综合性能。这正是这种独特材料的魅力所在。因而被广泛地应用在许多领域：

1.泡沫铝应用范围很广，利用泡沫铝的低密度、高刚度、隔音性能、隔热性能、防火性能、吸能性能和受热时不放毒气等性能广泛适用于轨道交通行业。如车厢和集装厢中隔热隔音、吸能和防火、防毒部件上。

2.利用泡沫铝的隔音性能、吸音性能和吸能性能，用于城市建设中的环保领域，如：隔音屏；汽车制造业用在吸能元件和吸音元件上，如：保险杠和消音器。

3、利用泡沫铝的低密度、高刚度、低导热性能，广泛应用于节能性建筑，如：隔热墙体和防火隔热门，节能性移动房。

4.可用在军工行业、吸音和防磁部件上，如：坦克、潜艇外壳夹芯板。

5.其他机械制造业、航空工业等产品的隔热隔音、防震、吸能元件都可以用泡沫铝材料来制造。

泡沫铝这种功能材料已经在发达国家进行产业化生产，如美国、日本、加拿大、德国、韩国等。

国内已有几十个单位在研究泡沫铝的产业化生产，但还没有一家投入规模化生产，能生产出有使用价值的产品。

6.国家已经推广泡沫铝做隔音屏，规格为1000mm×1000mm×10mm密度为0.6的泡沫铝板，价格为300元/m²市场上需求量为60000m²/年。

7.夹芯板：有着非常有希望的潜在市场，轨道列车车厢，正准备采用泡沫铝夹芯板正处于设计阶段，年需要量为(3～5)×1000吨 。

泡沫铝“三明治”结构，具有质轻，高刚度的特征，可作为优异的结构材料。如：用作汽车的结构件时，重量只有钢结构的一半，而刚度则提高10倍，据报道大约有20%的汽车结构件可采用这种结构。

1.新型建筑材料：

泡沫铝是一种新型建筑及装潢材料，它具有质轻、高比刚度、美观、不燃烧等优点，并兼有吸音、隔热、电磁屏蔽等特性。因此泡沫铝可广泛应用于商场、宾馆、体育馆等场馆的建筑装潢。

2.电磁屏蔽材料：

因其优异的电磁屏蔽性能，泡沫铝可用于电信、电子仪器、计算机房、电视广播设备的电磁屏蔽，能防止核辐射引起的电脉冲效应EMP（该效应能烧毁半导体或产生因数据传输损失引起了电子混乱，最终摧毁电子设备）。

3.保温材料：

因其导热系数低，同时具有质轻、高比刚度、不燃烧等优点，可用作隔热、保温、保冷材料等。

冲击能量吸收材料：因其具有优良的冲击能量吸收性能，可用作汽车防冲档、机械装置的保护外壳，升降机的安全垫、飞机外壳夹层（冲缓爆炸冲击波）和太空飞行器的防护层（可捕捉太空碎片）等 。

《现代冶金与材料过程工程丛书》序

前言

第1章绪论

1.1泡沫铝材料发展史

1.2泡沫铝材料发展趋势

1.2.1泡沫铝材料应用领域扩展

1.2.2开发高性能泡沫铝材料

1.2.3现有泡沫铝制备方法的改进

1.2.4开发泡沫铝材料后加工技术

1.3 泡沫铝材料的市场需求

参考文献

第2章泡沫铝材料的性能

2.1泡沫铝材料的结构特点

2.2泡沫铝材料的吸声性能

2.3泡沫铝材料的隔声性能

2.4泡沫铝材料的压缩强度

2.4.1闭孔泡沫铝材料静态压缩性能

2.4.2闭孔泡沫铝材料动态压缩性能

2.4.3 不同基体材料泡沫铝的压缩性能

2.5泡沫铝材料的吸能性能

2.5.1泡沫铝吸能量

2.5.2泡沫铝能量吸收效率

2.5.3不同基体材料泡沫铝的吸能性能

2.6泡沫铝材料的电磁屏蔽性能

2.7泡沫铝材料的传热性能

2.8泡沫铝材料的抗弯强度

2.9泡沫铝材料的阻尼性能

参考文献

第3章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

3.2 TiH2分解过程

3.2.1氢化钛的物理性质

3.2.2氢化钛分解动力学分析

3.3铝熔体的黏度

3.4铝熔体的表面张力

3.4.1表面张力概念

3.4.2表面张力影响因素

3.5铝熔体对固相颗粒表面的润湿性

3.6铝熔体中气泡的形成

3.7泡沫组织的形成

3.8气泡的稳定性

3.9气泡的均匀性

3.10泡沫体的凝固

参考文献

第4章熔体直接发泡法制备泡沫铝材料工程化研究

4.1熔体直接发泡法制备泡沫铝材料的工艺基础

4.1.1铝基合金的性质

4.1.2铝熔体的增黏方法

4.1.3发泡剂的选择及改性

4.1.4熔体的搅拌方法

4.1.5保温发泡的方式

4.1.6泡沫体的冷却

4.2熔体直接发泡法制备泡沫铝材料的工程化

4.2.1工程化研究方法

4.2.2工艺条件的调整

4.2.3工程化试验中存在的问题及解决方法

4.2.4工业化生产流程初步设计

4.3熔体直接发泡法的后续发展

4.3.1两步法制备泡沫铝材料

4.3.2熔体法制备泡沫铝夹芯板

参考文献

第5章熔体直接发泡法生产泡沫铝材料工艺与设备

5.1 引言

5.1.1熔体直接发泡法的生产情况

5.1.2注气发泡法的生产情况

5.2 熔体直接发泡法生产泡沫铝材料工艺和设备

5.2.1泡沫铝生产工艺流程

5.2.2铝锭（铝合金）熔化

5.2.3返回料熔化

5.2.4铝液增黏

5.2.5添加发泡剂

5.2.6发泡

5.2.7冷却凝固

5.2.8切割作业

5.3产品质量标准与技术经济指标

5.3.1泡沫铝质量标准

5.3.2技术经济指标

5.4产品成材率

5.4.1泡沫铝成材率的计算

5.4.2影响泡沫铝成材率的因素

5.5废料回收利用

5.5.1废料的来源

5.5.2废料回收的困难

5.5.3废料回收方式

5.6泡沫铝生产设备的安装与布置

5.6.1泡沫体生产车间

5.6.2切割车间的布置

参考文献

第6章 粉末冶金法制备泡沫铝材料工艺

6.1粉末冶金法制备泡沫铝概况

6.1.1粉末冶金法制备泡沫铝材料的基本原理

6.1.2粉末冶金法制备泡沫铝材料的优缺点

6.1.3粉末冶金法制备泡沫铝材料的工艺参数

6.2坯体的制备

6.2.1制坯压强

6.2.2制坯温度

6.2.3铝粉粒度对发泡剂分散性的影响

6.3发泡过程

6.3.1发泡温度对发泡的影响

6.3.2发泡剂量对发泡的影响

6.3.3发泡时间的影响

6.4添加Mg粉对泡沫铝发泡行为的影响

6.4.1 Mg粉添加量对膨胀率的影响

6.4.2 Mg粉添加量对泡孔结构的影响

6.5加热技术及原理

6.5.1红外加热

6.5.2感应加热技术

6.5.3电阻炉的加热技术

6.5.4可行的快速加热技术

6.6钢面板泡沫铝夹芯板制备方法

6.6.1钢板表面处理

6.6.2铝基前驱体制备

6.6.3钢面板泡沫铝夹芯板发泡工艺

6.7钢壳泡沫铝芯部件制备方法

6.7.1钢壳的制备与处理

6.7.2泡沫铝半成品的制备

6.7.3泡沫铝半成品在钢壳内发泡

参考文献

第7章泡沫铝夹芯板制备工艺

7.1泡沫铝夹芯板材料简介

7.1.1泡沫铝夹芯结构材料的特点

7.1.2泡沫铝夹芯板材料的主要应用领域

7.1.3泡沫铝夹芯板的主要制备方法

7.1.4泡沫铝夹芯板制备工艺存在的主要问题

7.1.5泡沫铝夹芯板材料的主要研究成果

7.1.6泡沫铝夹芯板制备技术研究进展

7.2泡沫铝夹芯板制备工艺

7.2.1泡沫铝夹芯板材料制备工艺流程

7.2.2原料

7.2.3泡沫铝夹芯板的制备过程

7.2.4实验检测手段及设备

7.3轧制复合工艺制备发泡预制坯工艺

7.3.1轧制复合对预制坯结合效果的影响

7.3.2轧制复合对芯层粉末致密度的影响

7.3.3板/芯界面的变形研究

……

第8章 泡沫铝材料的其他制备工艺

第9章泡沫铝材料后处理

第10章 泡沫铝材料性能检测方法

第11章 泡沫铝材料的应用

参考文献