10、熔体发泡法制备泡沫铝工艺的分析

2.3  泡沫铝的泡体均匀性表征

目前，定量表征泡沫铝均匀性的方法尚未见报道。传统描述泡沫铝泡体均匀性通常都是采用观察，如果泡沫铝的孔径越小、孔径分布越窄、没有明显的缺陷就认为泡沫铝样品的质量好。这种评价方法有一定的道理，但是不完善，主要是这种方法不能定量描述泡沫铝泡体的均匀性，所以比较模糊，不适合推广使用。因此需要建立一种可以定量表征泡沫铝结构均匀性的方法，针对这一问题，本文提出了一种可以定量表征泡沫铝均匀性的方法，该方法是通过图像处理软件、图像分析软件和科学计算软件综合起来共同实现的。

2.3.1  泡沫铝泡体均匀性表征方法描述

泡体均匀性表征方法的具体步骤如下：第一步：采用电火花线切割获得表面平整的泡沫铝试样，并通过表面修饰技术使泡沫铝孔洞与孔筋之间产生适当的反差；第二步：用高像素数码相机或高分辨率扫描仪获取泡沫铝样品截面照片；第三步：用图像处理软件 Photoshop 7.0 将数码照片转化成灰度图，并选取适当的灰度区间加大基体与孔筋之间的反差；第四步：利用大型科学计算软件 Matlab 14.0 的 im2bw 函数，选取适当的阈值将所获得的灰度图二值化，得到黑白化图像；第五步：利用图像分析软件 image-pro plus 5.0，统计孔洞的面积，可以计算出平均孔径（D̄，mm）、孔径概率（X_D，%）和面积分数（S，%）；第六步：利用孔径概率或孔径累积分数计算均匀度。

均匀度的计算方法如式（2-3）：

K = Σ (0.1D̄ ~ 1.9D̄) X_D  (2-3)

其中 K—均匀度，%；Σ X_D—孔径在 0.1D̄ ~ 1.9D̄ 范围内孔径概率之和，%。

根据 K 值的变化，可以将泡沫铝的均匀性分出不同的等级：当 K ≥ 90 时，认为泡沫铝样品非常均匀（U=100）；80 ≤ K < 90 时，认为泡沫铝样品较均匀（U=80）；70 ≤ K < 80 时，认为泡沫铝样品均匀性一般（U=60）；60 ≤ K < 70 时，认为泡沫铝样品均匀性差（U=40）；50 ≤ K < 60 时，认为泡沫铝样品均匀性很差（U=20）；K < 50 时，认为泡沫铝样品极不均匀（U=0）。