Príprava hliníkovej peny s rovnomernou distribúciou malých veľkostí pórov pomocou nového kompozitného penotvorného činidla

Penili najmä kovyhliníková pena, sa čoraz častejšie používajú v oblasti materiálov. Proces penenia taveniny bol široko používaný v priemyselnej výrobe kvôli vysokej účinnosti prípravy a relatívne stabilným vlastnostiam produktu. Hoci presný vzájomný vzťah medzi vlastnosťami a štruktúrou pórov ešte nie je úplne objasnený, rovnomerne rozložené peny s malými veľkosťami pórov a menším počtom defektov sú vždy veľmi žiaduce.

V súčasnosti veľkosť pórov a štruktúrahliníkové penysa ťažko kontrolujú počas procesu tavného penenia a je náročné vyrobiť hliníkové peny s malými veľkosťami pórov, hlavne kvôli skorému rozkladu a zlej disperzii nadúvadla (zvyčajne TiH2). Na základe toho skupina Prof. Yanxiang Li na Tsinghua University študovala proces preddisperzie TiH2 v tavenine medzizliatiny AlMg35 po oxidačnej úprave, ktorá môže dokončiť proces disperzie bez rozkladu, a vytvorila nový AlMg35-TiH2 kompozitné penotvorné činidlo. Analyzovali sa aj účinky času miešania a dávkovania nadúvadla na kvalitu zodpovedajúcej hliníkovej peny. Výsledky výskumu boli publikované v časopise „Journal of Materials Processing Technology“ s názvom „Vývoj kompozitného penotvorného činidla AlMg35-TiH2 a výroba hliníkových pien s malými pórmi“. Journal of Materials Processing Technology.Hliníkové penypripravené s týmto kompozitným penotvorným činidlom sa vyznačujú dobrou štruktúrou, malou veľkosťou pórov, rovnomernou distribúciou pórov a sférickým tvarom pórov. Zlepšenie tohto procesu spočíva v tom, že častice TiH2 sú rozptýlené do taveniny zliatiny s nízkou teplotou topenia dlhším časom miešania a nie je ľahké ich rozložiť.

Nadúvadlu sa podarilo pripraviť vynikajúce a reprodukovateľné bunkové štruktúry malých pórov v hliníkových penách so zníženou priemernou veľkosťou pórov 0,6 mm, čo bolo spôsobené najmä oneskoreným časom rozkladu TiH2 v dôsledku predoxidačnej úpravy a v ňom zabudovaného AlMg35 , čím bola doba miešania znesiteľnejšia. Predoxidované častice TiH2 boli dispergované v tekutej zliatine AlMg35, čo uľahčilo dispergovanie častíc TiH2 v hliníkovej tavenine s menšou agregáciou častíc. Okrem toho tento spôsob znižuje množstvo TiH2 pridaného v štádiu penenia, čo je menej nákladné a vhodnejšie prepriemyselná výroba.