在鋁液中直接產(chǎn)生氣泡可得到泡沫鋁。通常，氣泡由于浮力而快速上升到鋁液表面，但可以加入一些細(xì)小的陶瓷顆粒增加鋁液粘度阻止氣泡的上升。當(dāng)前，熔體發(fā)泡主要有兩種方法，直接從外部向鋁液中注入氣體和鋁液中加入發(fā)泡劑。各種泡沫鋁合金都可用直接注氣法生產(chǎn)，包括鑄造鋁合金A359，鍛造合金1061、3003、6061等。為了增加鋁液粘度，減緩氣泡在鋁液中的上浮速度，在鋁液中加入碳化硅、氧化鋁等顆粒。加入顆粒的體積分?jǐn)?shù)通常為10%～20%，顆粒尺寸為5μm～20μm。然后把氣體(空氣、氮氣、氣)通入鋁液中，同時對液體進(jìn)行攪拌使氣泡細(xì)小并均勻分布，這一步工藝的好壞將直接影響產(chǎn)品質(zhì)量。


由于發(fā)泡劑密度一般比鋁高，在鋁熔體中有下沉傾向，而且分解產(chǎn)生的氣泡則會產(chǎn)生上浮運動并在上浮過程中合并長大。因此，應(yīng)適當(dāng)增加鋁熔體的粘度以阻緩上述運動和傾向，進(jìn)而提高發(fā)泡劑在熔體中分布的均勻性。通常采用金屬鈣或類似物質(zhì)作為鋁熔體的增粘劑，它們通過破壞鋁熔體表面氧化膜的致密性，使鋁熔體中生成大量細(xì)微的氧化物固相質(zhì)點，從而增加熔體的粘度。在實際生產(chǎn)中，首先在680°C的鋁液中加入金屬鈣，一般加入量為1.5%～3.0%，攪拌幾分鐘增加液體粘度。粘度合適后，加入TH2。TH2在恒壓二分解出H2，液體膨脹泡沫化，冷卻后即可得泡沫鋁。TH2可被ZrH2等發(fā)泡劑代替。這種方法的優(yōu)點是可制得非常均勻的泡沫，并且氣孔平均尺寸和鋁液粘度以及泡沫鋁密度和粘度之間存在對應(yīng)關(guān)系，使孔徑可控。當(dāng)然，鈣也可用碳化硅等顆粒代替。


熔體發(fā)泡法制備的泡沫鋁，通孔和閉孔同時存在。4.1.2 滲流鑄造法在一定的壓力作用下，將鋁液澆入到裝有載體顆粒的鑄造模型中，使鋁液體滲入到載體顆粒的間隙當(dāng)中從而獲得鋁-載體復(fù)合體，鋁液凝固后可以從復(fù)合體中去除載體從而獲得具有連通孔隙的海綿狀泡沫鋁，其成品為通孔。載體顆?？梢允菬o機(jī)材料，也可以是有機(jī)材料。無機(jī)材料可用蛭石、泥球、可溶性鹽等，有機(jī)材料可用高分子顆粒。采用這種方法時，造孔劑堆積密度要高，以保證顆粒之間互相接觸，以便將來除去，為了防止鋁液在鑄入時過早凝固，要將造孔劑預(yù)熱。


泡沫鋁由于其多孔結(jié)構(gòu)和金屬特質(zhì)，具有優(yōu)良的消音、減震、過濾、換熱等性能，在環(huán)保、能源、機(jī)械、化工等領(lǐng)域都有廣泛用途；在航天技術(shù)方面，泡沫鋁材料在防震座椅、抗沖擊艙底、陀螺支架等方面有著良好的應(yīng)用前景。但從目前發(fā)展現(xiàn)狀來看，泡沫鋁只局限在部分性能的應(yīng)用方面，大部分的優(yōu)良性能仍然沒有開發(fā)出來。另外許多開發(fā)利用僅僅局限在實驗室范圍內(nèi)，還沒有完全達(dá)到工業(yè)應(yīng)用的需求，要在大量的生產(chǎn)實際中廣為應(yīng)用，還需要進(jìn)一步的深入研究與開發(fā)。