首页|期刊导航|材料工程|材料挤出成形多孔金属铝的工艺及性能研究

材料挤出成形多孔金属铝的工艺及性能研究OA

Process and properties of porous metal aluminum fabricated by material extrusion forming

中文摘要英文摘要

多孔金属铝是一种多孔、低密度的泡沫金属,具有较好的吸能、吸声等性能,在机械制造、航空航天等领域应用广泛.目前,多孔铝的制备大多采用物理、电化学等方法,普遍存在工艺复杂、成本较高的问题.本工作采用低成本的材料挤出成形方法制备多孔金属铝,探究多孔金属铝的成形特征,系统研究铝基浆料固含量、成形参数、烧结工艺对挤出成形多孔金属铝性能的影响,并优化了孔隙结构成功制备出多孔金属铝.结果表明:当铝基浆料固含量为80%(质量分数)时,能够完整挤出成形所需坯体,且未出现坍塌或凹陷;采用针头直径0.34 mm、层高0.22 mm、填充率50%的工艺参数制备坯体,经650℃烧结并保温150 min后,所得多孔金属铝性能良好,其抗弯强度为12.57 MPa,孔隙率为53.96%,收缩率为3.19%,满足多孔金属铝的性能要求.

Porous metal aluminum,a low-density metallic foam with a porous structure,exhibits good energy absorption and sound absorption properties,leading to its wide application in fields such as machinery manufacturing and aerospace.Currently,the fabrication of porous aluminum primarily relies on physical or electrochemical methods,which often involve complex processes and high costs.This study employs a low-cost material extrusion forming technique to prepare porous metal aluminum,investigates its forming characteristics,and systematically examines the effects of aluminum-based slurry solid content,forming parameters,and sintering processes on the properties of the extruded porous metal aluminum,and the pore structure is optimized to prepare porous metal aluminum.The results show that when the solid content of the aluminum-based slurry is 80%(mass fraction),the desired billet can be extruded completely without collapse or depression.Using process parameters of a needle diameter of 0.34 mm,a layer height of 0.22 mm,and a filling rate of 50%to prepare the billet.The porous metal aluminum obtained by sintering at 650℃and holding for 150 min has good properties,with a flexural strength of 12.57 MPa,a porosity of 53.96%,and a shrinkage rate of 3.19%,meeting the performance requirements for porous metal aluminum.

李杨帆;杨力;唐世艳;刘菁非;杨致远;徐子桢;蔡超;樊自田

华中科技大学 材料科学与工程学院 材料成形与模具技术全国重点实验室,武汉 430074华中科技大学 材料科学与工程学院 材料成形与模具技术全国重点实验室,武汉 430074华中科技大学 材料科学与工程学院 材料成形与模具技术全国重点实验室,武汉 430074华中科技大学 材料科学与工程学院 材料成形与模具技术全国重点实验室,武汉 430074华中科技大学 材料科学与工程学院 材料成形与模具技术全国重点实验室,武汉 430074华中科技大学 材料科学与工程学院 材料成形与模具技术全国重点实验室,武汉 430074华中科技大学 材料科学与工程学院 材料成形与模具技术全国重点实验室,武汉 430074华中科技大学 材料科学与工程学院 材料成形与模具技术全国重点实验室,武汉 430074

矿业与冶金

材料挤出成形金属铝多孔强度

material extrusion formingmetal aluminumporousstrength

《材料工程》 2026 (2)

212-221,10

国家磁约束核聚变能发展研究专项(2022YFE03210400)国家自然科学基金(52205365,52275334,52205359)湖北省博士后先锋人才跟踪支持项目(2024HBBHXF025)

10.11868/j.issn.1001-4381.2025.000378

评论