開(kāi)孔泡沫鋁制備及其性能研究（九）

本文工作的目的及主要內(nèi)容

綜上所述，開(kāi)孔泡沫鋁具備一系列優(yōu)良性能，使其成為新型的結(jié)構(gòu)材料和功能材料而受到廣泛關(guān)注。目前，用于工業(yè)化制備泡沫鋁的工藝有熔體發(fā)泡法、粉末冶金發(fā)泡法、滲流鑄造法。其中，滲流鑄造法常用于制備開(kāi)孔泡沫鋁。而目前較為常用的滲流鑄造法是采用食鹽粒子作為填料粒子來(lái)制備開(kāi)孔泡沫鋁，該工藝雖然較為簡(jiǎn)單，且易于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)，但所制備開(kāi)孔泡沫鋁的孔隙率較低，一般低于70%,且存在孔結(jié)構(gòu)不夠均勻、三維連通性差等缺點(diǎn)。因此，有必要探索一種能夠制備出高孔隙率且孔結(jié)構(gòu)均勻的開(kāi)孔泡沫鋁的新工藝。

另一方面，隨著孔隙率的提高，開(kāi)孔泡沫鋁的強(qiáng)度下降。而作為優(yōu)質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能材料，需要在提高開(kāi)孔泡沫鋁孔隙率的同時(shí)保證較高的基體強(qiáng)度。合金化、變質(zhì)處理和熱處理是提高鋁合金強(qiáng)度的常用手段。因此，有必要研究合金化、變質(zhì)處理和熱處理對(duì)高孔隙率開(kāi)孔泡沫鋁的力學(xué)性能的影響 。

由于石膏型熔模法所制備的開(kāi)孔泡沫鋁具有較低的相對(duì)密度。因此，可以通過(guò)該法制備開(kāi)孔泡沫鋁夾芯圓管，從而實(shí)現(xiàn)該緩沖吸能結(jié)構(gòu)的輕量化。

本文通過(guò)石膏型熔模法制備出高孔隙率開(kāi)孔泡沫鋁。同時(shí)，通過(guò)合金化、變質(zhì)處理和熱處理的方法提高開(kāi)孔泡沫鋁的基體強(qiáng)度，以制備出高孔隙率高比強(qiáng)度的開(kāi)孔泡沫鋁。通過(guò)高孔隙率開(kāi)孔泡沫鋁填充圓管制得泡沫鋁夾芯圓管。 研究高孔隙率及高比強(qiáng)度開(kāi)孔泡沫鋁的制備工藝、軸向準(zhǔn)靜態(tài)壓縮性能以及石膏型熔模法制備的夾芯圓管的壓縮性能。

所要開(kāi)展的主要研究?jī)?nèi)容包括：

(1)研究通過(guò)石膏型預(yù)制塊滲流制備開(kāi)孔泡沫鋁的工藝，包括石膏型預(yù)制塊配比、預(yù)制塊焙燒工藝及關(guān)鍵滲流工藝參數(shù)。

(2)研究泡沫純鋁、泡沫ZL101鋁合金、泡沫ZL102鋁合金三種不同基體材料的泡沫鋁的壓縮性能。

(3)研究變質(zhì)處理及T6熱處理對(duì)開(kāi)孔泡沫鋁組織、壓縮力學(xué)性能及吸能性能的影響。

(4)通過(guò)石膏型熔模法制備泡沫鋁夾芯管，研究其壓縮力學(xué)性能、吸能性能，并與食鹽粒子滲流法制備泡沫鋁夾芯管進(jìn)行比較。