ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 25 № 4 2023 260 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Объем образца алюминиевой пены: VAl п = 70 см 3. Плотность алюминиевой пены: ρAl п = 130/70 = = 1,8 г/см3. Плотность исходного алюминия, из которого сформировали алюминиевую пену ρAl, рассчитывается следующим образом. Масса исходного алюминия (образца): 143,59 г. Размер образца (исходный алюминий): 60×41×22 мм. Объем исходного образца алюминия: 54,12 см3. Плотность исходного алюминия: ρAl = 143,59/54,12 = 2,65 г/см 3. Процент пористости (P%) Процент пористости рассчитывается следующим образом: % ÏëîòíîñòüÞ èñõîäíîãîÞ àëþìèíèÿ ÏëîòíîñòüÞ àëþìèíèåâîéÞ ïåíû ÏëîòíîñòüÞ èñõîäíîãîÞ àëþìèíèÿÞ P ( ) ( ) ; % % 2, 651,8 Þ Þ ; 2, 65 Þ Þ 32 %. P P Относительная плотность (ρотн) Расчет: îòí ÏëîòíîñòüÞïåíîàëþìèíèÿ Þ Þ ; ÏëîòíîñòüÞ èñõîäíîãîÞ àëþìèíèÿ ρ îòíÞ 1 Þ,8/2, 65Þ Þ 0, 67. ρ Относительная плотность является важным параметром, характеризующим вспененный материал из исходного твердого алюминиевого материала. Это параметр сравнения, который показывает, насколько вещество тяжелее стандартного вещества. Расчетная относительная плотность составляет 0,67. Это означает, что вес алюминиевой пены на 32 % меньше, чем у твердого исходного алюминия. Если вместо цельной алюминиевой детали конструкции автомобиля использовать алюминиевую пену, то вес этой детали снижается на 32 %. Этот вид материала необходим в автомобильной и аэрокосмической промышленности. В табл. 1 представлены различные свойства, рассчитанные для разработанной алюминиевой пены. Исследование микроструктуры Сканирующий электронный микроскоп с полевой эмиссией (FE-SEM) был использован для изучения микроструктуры пеноалюминия, полученного с использованием CaCO3. Для микроструктурного анализа был подготовлен образец стандартного размера (8×8×4), изображение его микроструктуры представлено на рис. 7. FE-SEM-исследование позволяет оценить значение размера пор и толщины стенок. В полученной алюминиевой пене были сформированы поры разного размера, как показано на рис. 8, а, б. Самый большой размер пор составляет 1,43 мм, а самый маленький – 0,075 мм. Одной из причин получения неравномерного размера пор является неравномерное распределение пенообразователя в расплавленном алюминии. Неравномерная пористость алюминиевой пены привела к высокой внутренней прочности. Расстояние между порами варьируется от 0,40 до 1,97 мм. На рис. 8, а, б полученная толщина стенки варьируется от 0,182 до 0,40 мм. Энергодисперсионная спектроскопия (EDS) алюминиевой пены Для исследования элементного состава разработанной металлической пены была проведена энергодисперсионная спектроскопия. На рис. 9, а показана область фокуса, рассматриваемая для получения пиков внутри образца, в то время как на рис. 9, б показан весовой Т а б л и ц а 1 Ta b l e 1 Свойства полученной металлической пены Properties of Developed Metallic Foam № Объем алюминиевой пены, см3 Масса алюминиевой пены, г Плотность, г/см3 Процент пористости, % Относительная плотность 1 70 130 1,8 32 0,67
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1