Застосування надлегких матеріалів, що мають високу міцність, пластичність та низьку питому вагу є необхідним для багатьох галузей авіабудування, автомобілебудування у сучасному будівництві та енергетиці. Одними з найбільш перспективних класів сучасних матеріалів, що мають необхідний комплекс властивостей є пористі металеві матеріали. Завдяки своїм унікальним властивостям – високе співвідношення жорсткості до маси, низька питома вага, здатність до поглинання енергії, тепло- та звукоізоляційним характеристикам – пористі металеві матеріали займають важливе місце серед функціональних матеріалів нового покоління.

Одним із головних факторів, що впливають на формування структури та властивостей пористого алюмінію є характеристики пороутворювача, що використовується для формування пористої структури алюмінію. Зазвичай, в якості пороутворювача використовують солі, що водночас виконують функцію сипучого наповнювача, який просочують металевим розплавом. Відповідно, фізичні властивості наповнювача/пороутворювача такі як форма, розмір і фракційний склад визначають розподіл і розміри пор металевого пористого матеріалу, що, в свою чергу, визначають міцність, енергопоглинальні властивості, а також технологічні аспекти подальшої обробки матеріалу.

Метою даної роботи є вивчення впливу фізичних та фізико-технологічних властивостей пороутворювача на структуру та властивості пористого алюмінію отриманого методом інфільтрації.

Для проведення досліджень було використано сплав алюмінію марки АК7ч та наповнювач/пороутворювач NaCl різних фракцій у вигляді кам’яної (ізометричної форми) та екстра (круглої форми) солі. Наповнювач засипали у нагріту до температури 450 °C ливарну форму (кокіль). Розплав алюмінію заливається на поверхню засипки наповнювача. Температура плавлення становила 700–750 °C. Розплавлений алюміній розливають із градієнтом тиску приблизно 0,2 атм, при цьому створюється розрідження в межах 0,4–0,8 атм. Для екстракції наповнювача/пороутворювача готовий виріб занурювали у воду з температурою до 100 °C.

Аналіз експериментальних даних показав, що оптимальним діапазоном фракцій пороутворювача є 0,3–0,5 мм для обох типів використаної солі – кам’яної та солі типу екстра. В даному інтервалі зафіксовано найвищі значення твердості, що становлять 36,42 МПа для кам’яної солі та 32,72 МПа для екстра-солі. Застосування зазначеної фракції забезпечує зниження напружень, рівномірний розподіл пор і стабільність структури при збереженні достатньої пористості. Збільшення розміру фракції пороутворювача приводить до збільшення розміру пор, що негативно впливає на твердість і підвищує рівень залишкових напружень.

Результати проведених дослідження мають практичне значення для ливарного виробництва пористих алюмінієвих матеріалів, зокрема при виборі оптимальної фракції пороутворювача та підтвердженні ефективності методу вакуумного просочення. Отримані дані можуть бути використані для оптимізації технологічного процесу створення пористих металевих матеріалів з високими механічними характеристиками.