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1、泡沫鋁研究綜述班級:材科102班姓名：吳凱學號:201004055指導教師：呂平泡沫鋁研究綜述吳凱青島理工大學摘要：泡沫鋁是一種新型的輕質結構功能材料。本文首先介紹在制造泡沫鋁的過程中起了至關重要的作用的發(fā)泡劑。泡沫鋁中氣源主要分為仏源和C0?氣源，氫化物發(fā)泡劑應用較為普遍；其次對泡沫鋁動態(tài)壓縮力學性能的實驗測量技術進行了總結；另外分析總結了泡沫鋁隨著氣孔孔徑的減小，它的力學性能、電磁屏蔽效能、吸咅性能的變化；最后，介紹了泡沫鋁作為結構材料、功能材料及功能結構一體化材料應用的研究現狀。關鍵詞：泡沫鋁；發(fā)泡劑；力學性能；沖擊荷載；小孔徑Abstract:Foamaluminumisanew
2、lightweightstructureandfunctionofmaterials.Thispaperdescribestheprocessinthemanufactureofaluminumfoamplayedacrucialroleintheblowingagent.AluminumfoaminthegassourceisdividedintoH2gassupplysourcesandCO2,hydridesfoamingmoregeneral;followedbydynamiccompressionofaluminumfoammechanicalpropertiesofexper
3、imentalmeasurementtechniquesaresummarized;anotheranalysissummarizesthealuminumfoamwithporesizedecreases,itsmechanicalproperties,changesinelectromagneticshieldingperformance,acousticperformance;Finally,theresearchstatusofaluminumfoamasastructuralmaterial,structuralandfunctionalintegrationoffunctio
4、nalmaterialsmaterialsapplications.Keywords:Foamaluminum；Vesicant；MechanicalProperties；Impactload；SmallAperture弓I言泡沫鋁是一種新型的輕質結構功能材料，粉末冶金法是i種制備泡沫鋁的重要的方法。在泡沫鋁內部含有大量分布可控的孔洞，并以孔洞作為復合相的新型復合材料，具冇良好的吸能、減震、緩沖、隔音吸聲、隔熱、電磁屏蔽、質量輕、高比能等優(yōu)良的物理和力學性能。另外，研究小孔徑泡沫鋁對泡沫鋁的發(fā)展有重要意義，當泡沫鋁氣孔細化到lmm左右吋，可分散細化缺陷，使泡沫鋁的結構均勻性提高，而泡沫鋁
5、孔結構的均勻化口J使其形變的不均勻性降低。研究表明，平均孔徑的減小可以使泡沫鋁力學性能、能力吸收性能等得到提升。因此，研究小孔徑泡沫鋁、全而捉升泡沫鋁性能是當今泡沫鋁的重點研究方向Z-o正因為泡沫鋁有如此多有意的性能，近些年來它在航空航天、汽車、船舶、建筑、裝潢、環(huán)保、醫(yī)藥等領域被廣泛使用。1?泡沫鋁發(fā)泡劑鋁的熔點為660°C,通常低溫發(fā)泡劑不適合金屈鋁的發(fā)泡。在泡沫鋁的生產中應用較多的是無機類熱分解型發(fā)泡劑。概扌舌起來主要是氫化物型和碳酸鹽型。1?1氫化物發(fā)泡劑在眾多的氫化物中，TilL和ZiU被認為是最佳的發(fā)泡劑⑴，原因是它們在400?600°C釋放出發(fā)泡氣體——氫氣，這與鋁金屈的熔
6、點(660°C)和鋁合金的熔點(577°C)比較接近⑴。工業(yè)生產中，由于成本和資源等因素，門也應用比較普遍，因此國內外發(fā)泡劑研究通常集屮在門也方面。可以利用未經處理的TiH?所釋放的氫氣在鋁熔體中直接發(fā)泡，Banhart[2]發(fā)現Till在氮氣保護卜加熱到390°C開始緩慢地釋放氫氣，釋氣過程可分為3個階段：快速分解階段、勻速分解階段和減速分解階段。然后當溫度達到鋁或者鋁合金熔點以上時，TiH＜分解產生的氫氣就會在熔融鋁或者鋁合金內形成無數氣泡，冷卻這種金屬即得到泡沫鋁。東北大學先進材料制備中心的姚廣春教授采用這種方法制備泡沫鋁，以氫化鈦作為發(fā)泡劑⑶，現在已能批量生產泡沫鋁材，并屮請了國
7、家發(fā)明專利⑷。1.2碳酸鹽發(fā)泡劑V.Gergely在鋁金屬熔體中加入3.5%的CaCO：,作為發(fā)泡劑，攪拌40?90s后,室溫下冷卻制備泡沫前驅體，在650?750°C保溫15min,發(fā)泡劑分解，制備出孔徑均勻、高孔隙的泡沫鋁材料，與TiII2相比，CaCO,更適合泡沫鋁的制備。原因在于CaCO：,的分解溫度較TiH?明顯滯后，從而推遲了發(fā)泡時間，使操作易于控制。1.泡沬鋁力學性能材料的力學性能往往與應變率冇關，隨著應變率提高，材料
