2.1泡沫铝材料的结构特点
泡沫铝是一种轻质功能材料，高孔隙率（60%~90%），孔径一般为0.1~6mm
孔隙结构主要有通孔和闭孔。
通孔，密度0.8~1.2g/cm3，孔隙率50%~70%，孔径1mm以下，高温气体和液体的过滤材料，散热材料
闭孔，密度0.2~0.5g/cm3，孔隙率80%~90%
2.2泡沫铝材料的吸声性能
表面几乎不存在可声波反射的平面。
孔道中的空气在声波作用下会发生压缩-膨胀形变，将声能转变成热能。
孔隙结构对吸声能力影响较大
两种吸声形式即表面漫反射吸声和穿孔亥姆兹共振吸声。
在泡沫铝背后设置一空气层，形成泡沫铝吸声箱。
随着泡沫铝背后空气层厚度的增加，吸声主频率逐渐向低频移动。
2.3泡沫铝材料的隔声性能
声波进入泡沫铝孔隙，引起孔隙中空气震动，继而金属间架振动，金属间架相互牵制，振动受阻而转化为热能。
通常使用的聚氨酯泡沫隔声材料，100mm厚最大隔声量为23dB，而泡沫铝材料20mm厚可以隔30dB以上。
密度对闭孔泡沫铝的整体隔声性能具有很大影响
不同密度新孔泡沫铝裸板的隔声性能变化趋势基本一致
厚度对闭孔泡沫铝裸板隔声性能具有显著影响
为了减小闭孔泡沫铝裸板中透孔和裂缝对隔声性能的影响，一般在工程中制成夹芯板。
相同密度和相同厚度的泡沫铝夹芯板比泡沫铝裸板隔声性能高。
厚度太低会造成较多的裂缝和透孔，当两面贴板后，可以很好的解决透孔和裂缝所造成的声损失
2.4泡沫铝材料的压缩强度
与块体材料不同，多孔材料的性能测试还与材料的尺寸有关，对较大试样的多孔材料而言，可不考虑材料的尺寸效应。
但对试样较小的多孔材料而言，要材料的尺寸效应。
闭孔泡沫铝压缩过程经历三个阶段：1、线弹性变形阶段2、坍塌变形阶段：初始坍塌和延续坍塌3、致密化变形阶段
动态压缩特征曲线与静态压缩时的特征一样，经历三个变形阶段。
动态与静态的压缩应力-应变曲线有着明显的差异：动态的曲线更加光滑，没有明显的平台区域；随着应变的增加，应力增加先快后慢再快，但一直处于增加的趋势，且在阶段2没有出现静态压缩时的应力突降现象；动态压缩的平台应力比静态压缩的平台应力大，且随着密度的逐渐增加，平台应力的差异也在缩小，应力-应变曲线也逐渐趋于一致。
静态压缩时速度慢，孔壁破裂后，闭孔内部的氢气就会慢慢释放出来，因此气体在压缩过程中忽略不计。
但动态压缩时压缩速度很快，压缩闭孔泡沫铝的过程不单是孔壁和孔棱消耗外力所做的功，孔内的氢气也会引起一个附加强度的增量，由孔壁和孔棱坍塌造成的应力下降会得到一定的补偿，因此动态压缩比静态压缩时应力-应变曲线光滑。
Al基闭孔泡沫铝压缩曲线非常光滑，形变过程非常平稳，显示出典型的塑性泡沫材料特征。
Al-6Si基闭孔泡沫铝压缩曲线有明显的起伏，显示出脆性材料的压缩特征，这是由于Al-6Si 基闭孔泡沫铝基体中含有大片状和长条状金相以及大量脆性相。
在铝合金中添加粉煤灰颗粒可以提高泡沫铝的压缩强度
添加短碳纤维可以显著提高泡沫铝的压缩强度
2.5泡沫铝材料的吸能性能
能量吸收能力是表征单位体积的泡沫铝压缩至一定应变量时所吸收的能量，总吸收能量为应变压实前应力-应变曲线下的积分面积。
闭孔泡沫铝的能量吸收能力随着应变的增加而增大。
应变相同时，闭孔泡沫铝密度越大，能量吸收能力也越强。
但随着密度的增加，孔隙率和致密化应变逐渐减小，同样体积的闭孔泡沫铝吸能空间缩小，因此整体吸能量反而会降低。
同种材质的泡沫铝中，密度为（0.5-0.6g/cm3）的泡沫铝吸能量较高。
泡沫铝材料的吸能性能随密度提高而增大，随着泡沫铝材料密度增大、孔隙率降低，孔壁强度增大，压缩强度增大，吸能量增大；然而，随着泡沫铝材料密度增大、孔隙率降低，可压缩变形率低，吸能减小。
要使泡沫铝具有更高强韧性、更高吸能效果，就制作孔壁强度高且孔隙率高的泡沫铝材料。
Al基闭孔泡沫铝的能量吸收能力要大于Al-6Si基闭孔泡沫铝的能量吸收能力，因为Al-6Si基泡沫铝中含脆性相较多，压缩时坍塌造成。
吸能效率：真实多孔材料和理想多孔材料压缩到相同应变时所吸收的能量的比值。
2.6泡沫铝材料的电磁屏蔽性能
厚度对闭孔泡沫铝电磁屏蔽性能没有太大影响。
闭孔泡沫铝厚度增加，其吸收损耗会增大，因此总的屏蔽性能必定提高，然而由于电磁辐射的集肤效应，屏蔽厚度对屏蔽性能影响很小。
2.7泡沫铝材料的传热性能
泡沫铝材料的导热系数介于实体铝材料和隔热材料之间，并随着孔隙率的增加而减小。
空气的导热系数很低，对泡沫铝的低导热系数起到了主导作用。
导热系数随孔隙率的增大而减小；在孔隙率相当的情况下，孔径对导热系数的影响很小。
开孔率越多，导热系数越大。
2.8泡沫铝材料的抗弯强度
泡沫铝作为结构材料应用时，一般采用泡沫铝夹芯板。
泡沫铝夹芯板的抗弯强度与花岗岩的抗折强度相当，机械强度很好。
2.9泡沫铝材料的阻尼性能
泡沫铝材料的阻尼性能与吸能性能相关，吸能越大的泡沫铝材料的阻尼性能越好，即孔隙率越大、韧性越好且压缩强度越高的泡沫铝材料阻尼性能越好。
3 泡沫铝材料制备基础理论
3.1制备闭孔泡沫铝材料的发泡机理
在铝熔体中产生气泡（气泡是由混入的发泡济受热分解后产生的，也可以是吹入的），气泡滞留在金属熔体中，冷却后使铝合金中形成泡沫状结构，称为闭孔泡沫铝。
影响参数：发泡剂分解产生的气体压力、熔体的黏度、气泡表面张力
发泡剂分解产生的氢气的压力是提供气泡生长的驱动力；表面张力作用下，气泡表面有缩小的趋势；熔融金属的黏度抑制气泡的生长。
3.2TiH2分解过程
气体来源分为外生气源和内生气源。
外生气源就是直接向铝熔体中注入气体（空气，氮气，惰性气体等），注入气体搅拌分散而在熔体中形成泡孔。
内生气源是向铝熔体中加入发泡剂（固体颗粒），发泡剂能够在铝熔体中发生分解，分解产生的气体在熔体中形成泡孔。
熔体发泡法采用这种发泡方式。
3.2.1氢化钛的物理性质
氢化钛灰黑色粉末，3.8-3.912g/cm3,真空中分解温度800、空气中400。
氢化钛颗粒为不规则的多面体块状物，存在比较锋利的棱角。
3.2.2氢化钛分解动力学分析
测定590℃、620℃、650℃、680℃下氢化钛分解率。
在590℃-620℃的温度区间内，氢化钛的分解率跃升幅度较大。
在温度一定的情况下氢化钛分解速率可以分为三个阶段，0-20min为快速分解阶段，20-30min为慢速分解阶段，30-60min为时氢化钛的分解逐渐趋于停滞；三个阶段特征随温度的升高变得更加明显。
结论：用氢化钛作为发泡剂制取泡沫铝时，泡沫生长的有效时间为0-30min。
氢化钛的一个大吸热锋在560℃附近，另一个吸热锋在680℃左右。
3.3铝熔体的黏度
铝熔体的黏度是影响发泡的重要因素之一。
当发泡剂分解释放的氢气的压力一定时，熔体的黏度越大，熔体内形成的泡沫就越稳定。
增黏方法:
（1）引入非金属颗粒；
（2）向熔体中加入合金元素，令其在一定的温度范围内产生固相的金属间化合物析出相，常用的有钙、钛、锰、铁、硅等。
CaAl2化合物是一种难熔块状物质，对铝熔体增黏效果起着很坏影响。
CaAl4使熔体增黏效果好，且均匀。
在铝熔体中加入一些高熔点材料的细小颗粒，也可以增大黏度，增大气泡的表面张力，使泡沫稳定。
实际中使用Al2O3、SiO2等。
在铝熔体中添加短纤维，如碳纤维也可以提高铝熔体的黏度。
生产中常添加金属钙和金属化合物微粒。
实际上，添加泡沫铝块切割的边角料和锯粉等返回料即可带入一些固体颗粒。
铝熔体黏度还与温度有关，温度升高，熔体黏度减小，气泡壁承受来自氢气的压力变弱，气泡容易撑破，气体逸出，造成泡沫塌陷。
因此发泡温度有一个最佳范围。
3.4 铝熔体的表面张力
3.4.1表面张力概念
当不同相存在于同一体系时，在体系内存在的着相界面。
由于界面分子与内部分子受到的作用力不同就产生了表面张力。
这是由于界面分子和内部分子相比所受到的作用力不同，熔体表面层分子一方面受到本相内部分子的作用，另一方面又受到性质不同的另一相分子的作用。
对熔体和气体相界面来说，由于气体分子的作用力远远小于液相内部分子的相互作用力，从而使液相表面分子处于一种不平衡的力场中，结果是液相表面分子产生一个指向液体内部的力，使液体的表面具有自动缩小的趋势，这种力图收缩表面的力称为表面张力。
在液相内部，分子受邻近四周分子的作用力是对称的，合力为零。
而处于表面的分子却不同，它的下方受液体分子的吸引，上方受气相分子作用，由于气相分子的密度远小于液相分子对它的引力。
因此，表面分子与内部分子的受力是不同的。
表面分子受到的合力垂直于液体表面指向液体内部，它力图将表面分子推入液体内部，使液体表面自动收缩到最小。
3.4.2表面张力影响因素
影响表面分子受力不均衡或能量不均衡的因素都会影响表面张力的变化：
（1）物质结构的影响。
主要指物质结合的键能，金属键的键能最大，离子键的键能次之，共价键的键能最小，所以有金属键结构的物质表面张力最大，离子键结构次之，共价健结构的物质表面张力最小。
（2）接触相的影响。
接触相物质的密度大，对表面分子的引力就大，反之，引力越小。
（3）温度的影响。
表面张力会随着温度的升高而降低。
这是因为温度升高时液体的体积膨胀，密度降低，消弱了液体内部分子对表层分子的作用力。
（4）流动速度的影响。
液体的流动速度越快，液体表面的分子受力越不均衡，表面分子自动收敛的能力降低，即表面张力减小。
3.5铝熔体对固相颗粒表面的润湿性
润湿现象通常是指在固相表面上气相被液相所取代，或者固相表面上的液相被另一种液相所取代的现象。
在铝熔体中加入氢化钛颗粒、氧化物颗粒，只有铝熔体对这些固相颗粒表面润湿，铝熔体才能将它们包裹起来，它们才能够很好的分散在铝液体中。
润湿分三类：
（1）完全润湿，接触角为0，液体可以自发的在固相表面完全铺展开。
（2）润湿。
接触角小于90度，熔体在固相表面可以自发铺展
（3）不润湿。
接触角大于90，熔体在固相收敛。
润湿性与熔体温度有关，温度升高熔体表面张力降低。
这是由于温度升高，物质体积膨胀，密度降低，削弱了物质内部分子和表面层分子的相互吸引力，从而使表面张力降低。
熔体表面张力降低导致熔体对固相表面润湿性提高。
3.6铝熔体中气泡的形成
发泡剂加入到铝熔体中后，在搅拌的状态下，每个氢化钛颗粒都被铝熔体润湿，包裹起来，分散在铝熔体中，每个氢化钛颗粒形成一个气泡，每个气泡将经历形成与发展过程。
在进入铝熔体的初期，氢化钛颗粒上吸附的活性氢原子在搅拌过程中释放出来，氧化燃烧，剩下的氢要在发泡中释放出来，形成气泡。
气泡的形成、长大过程受到表面张力、黏度、液体惯性和气体压差等影响。
事实上，冶金过程中的开核都是非均质的，也就是说气泡是在与熔体接触的固体颗粒表面上形成的。
熔体中有很多物质可以作为非均质形核的核心，包括坩埚壁的微孔，发泡剂，熔体中的氧化物、杂质等。
气泡形成后会受到向上的浮力，造成气泡上浮，气泡在铝熔体中的上浮，主要取决于驱使气泡向上运动的浮力和阻滞这一运动的黏性阻力与变形阻力。
3.7泡沫组织的形成
由于气泡体积不断增大，而液体的数量一定，当气泡所占体积超过一定值时，相邻气泡的液膜靠近使得相互之间的影响加大。
随着气泡进一步长大，气泡之间会发生一系列变化，相邻两个气泡之间在表面张力的作用下形成液膜；三个相邻气泡两两之间形成液膜，在液膜相邻处则会形成普拉托边界（Plateau border，即三个气泡壁围成的边界）。
当气泡之间由液膜和普拉托边界所分隔，液膜和其包围的气体就具有了一定的形状和结构，形成细胞状组织，即一般意义上所称的泡沫。
3.8气泡的稳定性
泡沫分为两种类型，球状泡沫和多面体泡沫。
球状泡沫可在液体中自由运动，气泡间液相较厚；多面体泡沫的气泡间由很薄的液膜分隔，气泡不能自由运动。
泡沫以球状形式分散于液体中，气泡非常小且黏度很高的液体中，泡沫非常稳定。
球状泡沫仅在六方堆积密度以下才生存。
当浮力和表面张力之间达到平衡时，就能达到亚稳态。
泡沫一经形成，将经历如下演化：（1）由于气体通过连续相的扩散，使得小气泡溶化，而大气泡长大，该演化称为歧化或Ostwald熟化；（2）气泡快速聚结，造成液层上方泡沫层的离析；（3）气泡相互作用变形，形成多面体泡沫；（4）泡沫排液到底部；（5）液膜破裂，导致气泡兼并。
通常首先生成的是球状泡沫。
密集的球状小气泡在上升过程中逐渐长大，同时气泡之间和厚层液相在重力作用下排液，使得气泡之间的液相变薄，最终，气泡的长大和排液的进行使得气泡之间只剩下一层薄液膜，而气泡由于液膜的牵制而无法自由运动，这样，球状泡沫就转化为多面体泡沫。
泡沫是热力学不稳定体系。
多面体泡沫比球状泡沫有较低的液体位能。
泡沫的整个演化分为两个步骤：第一步是球状泡沫转为多面体泡沫，第二步是多面体泡沫的破灭。
影响泡沫稳定性的因素有排液作用、气体透过液膜的扩散、液膜黏弹性效应靠等，实际泡沫铝生产中泡沫的稳定性主要取决于扰动、排液和气体压力增大三个主要因素。
（1）扰动的影响，发泡过程中尽量处于静止状态，避免扰动
（2）排液的影响。
因素有四个：范德华力、双电层、毛细管压强、熔体的黏度
（3）气体压力的影响。
在铝熔体发泡过程中，氢气不断从氢化钛颗粒上释放出来，气泡内气体分子数不断增加，压力增大。
当超过铝熔体表面张力时，气泡破裂，气体逸出，铝液汇聚，变成液体流下。
在铝液体中含有氧化物颗粒、短纤维等有利于稳定气泡，当铝熔体与这些固相物质润湿良好时，包裹紧密，它们分布在气泡壁中，固相颗粒或纤维吸附铝液，抑制铝液向下流动，抑制排液，起到稳定气泡的作用。
在泡沫铝生产中，铝熔体中加入一定量的铝泡沫返回料，相当于加入氧化铝、氧化硅、氧化钛等固相颗粒，既有利于增黏，又有利于稳定气泡。
3.9气泡的均匀性
均匀性取决于发泡剂颗粒在铝熔体中分散的均匀程度。
一般固相颗粒在液体中，表面性质相差越大，液体对固相颗粒润湿性越差，同种物质颗粒越容易团聚，该种固相颗粒越不容易均匀分散在液体中。
铝熔体几乎不润湿氢化钛颗粒表面。
未经处理的氢化钛颗粒容易团聚，浮在铝熔体表面上。
搅拌可提高两者的润湿性。
仅靠常规的搅拌，不能使氢化钛颗粒均匀分布在铝熔体中。
提高熔体的搅拌速度，提高流动性，降低熔体的表面张力，则会提高界面润湿性。
3.10泡沫体的凝固
金属三种凝固方式：逐层凝固、体积凝固、中间凝固。
凝固方式由两个因素决定：金属本身的结晶温度范围；由冷却条件决定的金属内部的温度梯度。
对于纯金属或结晶范围很小的合金，其断面的凝固区域很窄，属于逐层凝固方式；对于结晶温度范围很宽，或断面的温度梯度很小的合金，其断面的凝固区域很宽，属于体积凝固方式；介于上述两者之间的合金，属于中间凝固方式。
当纯铝熔体泡沫以合适的方式逐层凝固时，其凝固前沿直接与液态金属接触，可以不断地得到液态金属的补充，产生分散性缩孔的倾向性小，凝固前沿不断推进，在最后凝固处，收缩得不到液体金属的补充，易产生集中缩孔、裂缝等缺陷。
泡沫铝导热系数较低，固相的泡沫铝导热系数为0.25-0.5W/(m.k)，是实心铝的1/400，导致泡沫铝冷却降温时，温度梯度很小。
因此控制泡沫铝凝固过程是很困难的。
对大块泡沫体冷却凝固时，外层已经凝固，但内部持续很长时间不凝固，氢化钛仍然在发生释放氢气的反应，气泡内压力越下越大，直到气泡破裂，释放出气体。
这样会形成大空腔、大裂缝严重破损现象。
泡沫体凝固涉及的主要因素有：（1）泡沫体尺寸越大越难；（2）导热系数越小越难；（3）冷却速度（热交换速度）越快越好；（4）控制泡沫体内过剩气体氢化钛不再发生分解反应，产生新的氢气；（5）铝合金的凝固收缩率越低，缺陷越少。
纯铝凝固收缩率0.8%-1.0%，含25%Si的铝硅合金凝固收缩率为0，含3%-5%Si的亚共晶铝硅合金收缩率为0.6%-0.8%，含硅量越低，凝固收缩率越大。
凝固过程中的体积收缩，会造成缺陷。
在泡沫铝凝固过程中，由于密度差，气泡将上浮，铝熔体的黏度越低，冷却凝固速度越慢，上浮现象越严重，造成泡沫铝产品上下密度差别较大，气孔不均匀。
控制铝熔体具有足够大的黏度，采用较大的冷却速度有利于提高铝熔体捕捉气泡的能力。
在凝固过程中，为了使可能产生的缩孔、裂缝等缺陷挤入上部，应形成一个由下至上的凝固方向，称为定向凝固。
对于铝泡沫体，从底部和侧部喷水（或吹风）强制由下向上逐层凝固，将有利于抑制缺陷的产生。
采用较大的冷却速度，将有利于提高金属内部的温度梯度、减少粗大等轴晶的产生，有利于减少裂纹，减少缺陷的产生。
当发泡槽浸在水中时，槽壳表面形成水蒸气层，虽然有水气化相变吸热，但主要是气固相界面传热，传热系数较小，冷却速度仍不快。
采用喷淋冷却时，传热为水钢界面传热，同时伴有水气化相变传热，传热速度较快。
4.熔体直接发泡法制备泡沫铝材料工程化研究
4.1熔体直接发泡法制备泡沫铝材料的工艺基础
向熔体中吹入气体，加入发泡剂。
熔体直接发泡工艺流程：熔化、增黏、搅拌、发泡、冷却、泡沫体。
4.1.1铝基合金的性质
铝合金的划分：1XXX系铝合金指的是工业纯铝，含铝在99%以上；2XXX系铝合金以铜为主要合金元素；3XXX系铝合金以锰为主要元素；4xxx系铝合金以硅为主要合金元素；5xxx 系铝合金以镁为主要合金元素；6XXX系铝合金以镁和硅为主要合金元素并以Mg2Si为强化相；7XXX系铝合金以钛为主要合金元素并在合金中加镁。
另外，铝钙合金作为一种新型防锈合金也受到人们关注。
认为具有较宽结晶范围的铝合金在凝固过程中浆料的黏度很高，枝晶之间广泛的互锁和搭桥将在凝固之后产生，形成了一个交接的网络而阻碍气泡的运动，产生了比较均匀的泡孔结构。
认为泡沫铝制备过程中无泡层的形成分为三个阶段：第一阶段形成于发泡初期的短时间内，在这个过程中气泡向上运动，部分液体未被气泡运动所携带而成为泡沫中的液膜，最后残留在底部形成无泡层；第二阶段和第三阶段在气泡长大过程中发生，由于Plateau边界处液体与液膜处存在压力差，促使液膜处的液体流向Plateau边界处，最后通过Plateau通道流向底部形成无泡层。
铝熔体中加入镁后熔体的表面张力下降，气泡的临界形核能降低，气泡的形核速率和数量增加，泡沫体的生长速率和生长高度增加，但泡沫的稳定性差，缺陷增多。
铝合金成分不但影响泡沫体的凝固，也对气泡的形成和演化有重要影响。
1.合金成分对黏度的影响
液体在层流运动的条件下，由于各液层间流动速度不同而产生摩擦阻力，阻碍液体的流动，这个力称为液体的内摩擦力。
决定内摩擦力大小的因素很多，物理方面是液体的黏性，衡量黏性大小的物理量为黏度。
黏度有两个基本的表示方法，一个是动力黏度，另一个是运动黏度。
铝钙合金熔体的黏度从整体趋势上是随着温度降低而升高，但并不是光滑曲线。
随着钙含量增加黏度的突变点出现滞后的现象。
2）镁对铝熔体黏度的影响
铝镁合金熔体的黏度随温度的降低而增加。
黏度随镁含量的增加而增加。
当镁含量低于10%时，黏度的增加不是非常明显。
当镁含量达到10%时，黏度突然在幅度增加。
液体黏度的本质是运动流团中原子与周围液体介质中原子之间的相互作用。
3）硅对铝熔体黏度的影响
硅是半导体材料，其在熔化时所表现出的一些特征与典型的金属相比正好相反，因此其对铝熔体黏度的影响较为复杂。
铝合金熔体的黏度随着Si含量的增加而降低。
随着铝合金
中硅含量的增加合金的熔点显著降低。
铝熔体的黏度与其过热度有关，过热度较大时黏度变小。
Al-Si合金是典型的共晶合金，当si含量接近共晶成分时，过热度达到最大值，这是黏度值最小。
4）铜、锌对铝熔体黏度的影响
随着铜、锌含量的增加，铝熔体的黏度均有一定程度升高，其中铜含量的变化对铝熔体黏度的影响更为显著。
5）金属熔体黏度的主要测量方法
毛细管法、振动容器法、旋转容器法、平板摆动法
2.合金成分对表面张力的影响
液体金属的表面层分子由于受到内部分子的吸引，导致在液体表面的切线方向上产生一种缩小表面的作用力，这个力就是表面张力。
当分子从内部移到表面层时必须反抗这种吸引力，从周围吸收能量。
可见液体表面层的质点比内部的质点具有较多的能量，这个多余的能量称为表面能。
1）钙、镁对铝熔体表面张力的影响
铝熔体的表面张力随着钙、镁加入量的增加呈现显著下降趋势。
镁对改变铝熔体表面张力的作用更为显著。
合金成分对金属熔体表面张力的影响可以分为两种情况：一种是合金元素的加入使该种元素表面张力降低，这种元素称为表面活性物质，具有下吸附作用；另一种是合金元素的加入使液体表面张力增加，其为表面非活性物质，具有负吸附作用。
钙镁同为表面活性物质，其作为溶质元素在熔体表面的浓度远大于其在熔体内部的浓度，因而极大地降低了铝熔体的表面张力。
另外，与熔体相容性较好的细小颗粒也可降低熔体的表面张力。
Al4Ca、Al2Ca这些细小的金属间化合物，它们弥散在熔体中也起到了降低表面张力的作用。
Mg2Ca也为表面张力的降低起到一定的作用。
2）硅、铜、锌对铝熔体表面张力的影响
随着硅含量的增加，开始时表面张力迅速下降，然后逐渐趋于平缓。
硅属于表面活性元素，其加入到铝熔体中也能起到一定的降低表面张力的作用，但当正吸附达到饱和之后，再增加硅的含量对表面张力没有影响。
随着铜、锌含量的增加，铝熔体的表面张力变化幅度很小，表明它们属于非表面活性物质。
3）金属熔体表面张力的主要测量方法
总体分为动态法和静态法
动态法测量表面张力还不完善，测量误差大，实际中用得少。
静态法测量表面张力是根据测定液体某一状态下的某些特征数值来计算得到的。
主要方法有毛细管上升法、旋滴液法、滴重法、最大气泡法、拉筒法、插入法、液滴外形法（包括静滴法和悬滴法）和电磁悬浮法等。
高温熔体表面张力测量方法主要有最大气泡法、电磁悬浮法、拉筒法和静滴法。
3.合金成分对密度的影响
在铸造过程中，液体金属或合金的密度对其充型的驱动力，即液体金属或合金的静压力和补缩压力有重要影响。
金属熔体或合金的密度变化直接影响熔体的对流和成分均匀化程度，是反映液态金属性质和行为的最基本的独立变量。
密度大小对合金化过程中添加合金元素的合金化程度以及分散均匀程度、泡沫铝制备过程中TiH2分散性、均匀性有直接影响。
1）硅对铝熔体密度的影响
Al-Si二元合金熔体的密度随着Si含量的增加出现先增大后减小的趋势。
当Si含量达到6.2%时，合金熔体的密度达到最大值，当Si含量达到10.8%时，较其他两种Si含量来说密度最小。
Al-Si二元合金熔体属于金属元素和半金属元素组成的熔体，半金属元素的液态密度比固态密度要高，并且液态Si的密度大于液态Al的密度。
Si含量增至6.2%时，液态Si 的含量随之增加，所以Al-Si二元合金熔体的密度随之增加。
但当硅含量达到10.8%时，熔体。
