Розмір шрифту: 

Спінений алюміній належить до надлегких композиційних матеріалів і є перспективним для використання в будівництві, транспорті та інших галузях промисловості. Він поєднує основні переваги монолітних матеріалів (корозійну стійкість, зварюваність, оброблюваність, високу питому міцність) з комплексом фізичних, механічних, термічних та акустичних властивостей (низька густина, поглинання енергії удару та звуку), притаманних композитам з новим структурним принципом будови.     Високопористі та спінені металеві матеріали здатні до значного поглинання механічної енергії та витримувати значні деформації (до 60...70 %). Таку властивість пін використовують для захисту об'єктів від механічних ударів.     Металеві піни ефективно гасять вібрації. Поступаючись за цією властивістю спіненим полімерним матеріалам, демпферні властивості металевих пін у п’ять разів перевищують демпферні властивості монолітних матеріалів, з яких вони отримані [1].     На теперішній час найбільш поширеними методами отримання пористих матеріалів є порошковий та ливарний.     За структурою розрізняють пористі матеріали з замкненими (закрита пористість), незамкненими комірками, які сполучаються між собою (відкрита пористість), та змішаним типом комірок (рис. 1).     На процес пороутворення та розподілення пор впливає багато факторів, але дані суперечливі. Визначено основні, найвпливовіші фактори, це:     - кількість магнію;     - кількість стабілізатора;     - кількість пороутворювача.     Ефективне вирішення задачі стабілізації піни та рівномірного розподілу пор можливе лише за допомогою екпериментально-статистичного підходу з використанням математичної теорії планування експерименту.     Об’єктом досліджень був вибраний сплав системи Al-Mg, так як магній знижує густину розплаву, утворює дрібнозернисту структуру, підвищує швидкість окислення сплаву в порах, сприяє реакції дисоціації, що полегшує засвоєнню введених часточок та розподіленню пор, а також підвищує механічні властивості вихідного матеріалу.     Вибір металу, спосіб та технологічні параметри його спінення обґрунтовані аналізом літературних джерел та економічною ефективністю.      В результаті попередніх експериментальних робіт було встановлено оптимальний вміст легувальних елементів, а саме: магній – 12%, стабілізатор – 3%, пороутворювач – 2,5%.     В пошуках нових речовин, які б відігравали роль стабілізатора, виділили два основних SiO2 та Al2O3·SiO2. Щоб об’єктивно оцінити їхній вплив,        доцільно розглянути мікроструктуру за допомогою методів електронної мікроскопії.     Растрова електронна мікроскопія (РЕМ), за допомогою якої досліджують поверхневі конфігурації матеріалів з роздільною здатністю до 10-2 мкм у різних режимах, спостерігають топографічні та композиційні неоднорідності з просторовою роздільною здатністю до 10-2 мкм, визначають характеристики та дефекти структури з локальністю 10-2 мкм на глибині 1…2 мкм. РЕМ оснащено мікроаналізатором хімічного складу [2].      Для дослідження впливу двох різних стабілізаторів на структуру металевої матриці між порами було створено ідентичні умови процесу спінення (рис. 2).     Аналіз мікроструктури свідчить про наявність зон з різним відсотковим вмістом алюмінію (рис. 1, а) та утворення різного роду включень кремнію, кальцію та ін. (рис. 1, б). Оскільки стабілізатори не ідентично впливають на структуру, тому подальші дослідження такого ж характеру дадуть змогу отримати більше інформації.