14、孔连通泡沫铝制备工艺研究

日期：26-04-22 时间：03:15 来源：益荣金属

14、孔连通泡沫铝制备工艺研究

三、NaCl粒子预热温度与铝液浇注温度估算

用渗流铸造法制备泡沫铝时，铝液从浇注温度降至铝液凝固温度所放出的热量Q1分为传给NaCl粒子的热量Q₂、热辐射损失Q₃、对流换热Q₄，为简化计算，本实验没有考虑对流换热。出能量守恒定律：Q₁=Q₂+Q₃。

由传热学理论，保温炉的表面积>模具表面积时,

(C_LV_LD_L)(T_E-T_L)=C_PV_PD_P(T_P-T_E)+εC_OFτ［（T_炉/100）⁴－（T_E/100）⁴］（1）

式中：

C_L：铝液的比热

V_L：铝液体积

D_L：铝液密度

C_P：NaCI粒子比热

V_P：NaCl粒子体积

D_P：NaCl粒子密度

T_E：铝液凝固温度

T_P：NaCl粒子预热温度

ε：黑度

C_O：黑体辐射系数

F：模具表面积

τ：充型时间

则T_L=T_E－（C_PV_PD_P）/(C_LV_LD_L)(T_P-T_E)－(εC_OFτ)/(C_LV_LD_L)［（T_炉/100）⁴－（T_E/100）⁴］（2）

将已知条件代入(2)式，得 T_L=T_E-2.9(T_P-T_E)+89

若T_P分别设为：550℃、600℃、650℃、700℃，则T_L分别为1068℃、923℃、778℃、633℃。

从公式(1)同样能得到下式：

T_P=T_E－（C_LV_LD_L）/(C_PV_PD_P)(T_E-T_L)－(εC_OFτ)/(C_PV_PD_P)［（T_炉/100）⁴－（T_E/100）⁴］（3）

将已知数据代入式(3)，得：

Tp=T_E+0.34(T_E-T_L)+31

再设T_L分别为780℃、760℃、740℃、720℃，则Tp分别为650℃、657℃、664℃、671℃

从计算得出的的结果可推出Tp与T_L呈线性关系。Tp越低，T_L越高。根据计算结果并未考虑到铝液的凝固温度和NaCl的熔化温度，本实验中Tp分别取550℃、650℃和700℃；T_L分别取740℃、760℃和780℃，并对三组不同粒径的粒子进行正交试验，试验结果在第五章给出。

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