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并可以完全回收。粉体发泡法制备的泡沫铝合金作为汽车部件,可根据其形状直接在成型模中加工发泡。5.在航空航天工业上的应用轻质安全是飞机、飞船等航空航天飞行器的基本要求。轻质结构不仅可以减少发动所需的动能,降低单位能耗,而且可以提高飞行器的灵活性和机动性。减轻航天器的重量是航天产品设计的重要课题之一,我们都知道飞机、宇宙飞船等飞行器质量的减轻往往以克为单位计算,目前每送入轨道1kg有效载荷,发射费需用上万美元。现在,泡沫铝在航天方面的应用是美国重点研究的方向之一。主要应用方向为:支撑高精度的一般光学系统、用于光学系统大型支架、机翼金属外壳的支撑体,导弹的防外壳高温塌陷支撑体、雷达镜的反射材料。可用来制造电子设备减震垫、宇宙飞船起落架、减震兀件和精密仪器的保护、机内装饰、飞机整流罩、阻流板、副翼、方向舵、侧壁、车门等承受载荷不大,但是要求刚度
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f闭孔泡沫铝的制备技术及其应用
高、重量轻的结构部件及相应零件。
3闭孔泡沫铝材料的制备
31理论基础
311氢化钛分解
制备闭孔泡沫铝材料,一般使用TiH2作为发泡剂。也可以用ZrH2、REH3和碳酸盐等。前两者加个昂贵,在发泡技术上也不占优势,碳酸盐发泡时候反应很快,不易控制,所以现阶段发泡剂还是选用TiH2。
氢化钛是一种金属型氢化物,具面心立方结构,Ti处在结点位置,各单胞有4个Ti原子,H原子处于四面体间隙位置,是CaF2结构,其化学稳定性较高,不和空气及水作用,但易和强氧化剂作用。
为了提高泡沫铝材料的质量,了解发泡剂的发泡行为是非常有必要的,以控制发泡过程中的温度和时间等工艺参数,从而可以找出最佳工艺条件。
氢化钛的分解反应方程式:在无氧条件下:
TiH2sTisH2g
(31)
在有氧条件下:
TiH2sO2gTiO2sH2g
(32)
在熔体中,氢化钛的分解是在无氧条件下进行的,所以是按方程式(31)进行分解的。其吉布斯自由能变为:
GRTL
PH2RTL
(33)
图31氢化钛分解曲线
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f闭孔泡沫铝的制备技术及其应用
可知,当TiH2分解产生氢气的实际压力大于气相中氢气的实际分压时反应才能向右进行。由氢化钛分解曲线可以看出,只有当温度T820K时,氢化钛的平衡分压高于大气压。所以,发泡时铝液温度应在820K以上才能保证氢化钛的完全分解。
氢化钛是具有规则形状的致密颗粒体,随着分解反应的进行,氢化钛颗粒将逐渐缩小,反应生成物厚度将逐渐增加,因此,氢化钛分解反应方式符合收缩核模型r
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