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樹脂-泡沫鋁復合材料制備及性能研究(二)

日期:24-10-22     時間:02:49 來源: 益榮金屬

樹脂-泡沫鋁復合材料制備及性能研究(二)

1.1前言

多孔金屬具有多種優(yōu)良的性能,是一種新型的工程材料。多孔金屬的結構特點是其自身含有較多孔隙,相比普通金屬,多孔金屬在受力時更容易變形,從而吸收更多能量。通常來說,金屬中出現(xiàn)氣泡會造成結構缺陷,導致金屬在受力的時候在缺陷處產(chǎn)生應力集中,也會改變多孔金屬的物理、化學等性質(zhì),從而影響其使用壽命和使用范圍。但是如果孔隙的數(shù)量多而分布廣,金屬材料則會在孔隙的影響下獲得了新的結構性能,這些性能通常包括低密度、高比強度、良好減震效果、高吸能量、優(yōu)異隔音效果、高電磁屏蔽效率等。由于泡沫金屬具有上述多種優(yōu)良性質(zhì),在汽車、輪船、人造衛(wèi)星、航天器、軍事裝備、道路隔音等方面廣泛應用。低熔點多孔金屬的應用較早,但是隨著學者對多孔金屬的研究不斷深入,高熔點多孔金屬如多孔鋼也逐漸制備成功。

泡沫鋁是最典型的多孔金屬材料。在1948年,Sosnikl通過在熔融的鋁液中加入汞從而使鋁液中產(chǎn)生氣泡制備成了泡沫鋁。在1951年,Eliottle使用發(fā)泡劑改良了泡沫鋁的制備技術。在1963年,Allen使用粉末冶金方法制備泡沫鋁,從此學者開始廣泛制備和研究泡沫鋁。從目前的發(fā)展情況來看,一些發(fā)達國家已經(jīng)掌握了先進的泡沫鋁生產(chǎn)工藝,國內(nèi)的泡沫鋁公司也逐漸擁有了成熟的泡沫鋁生產(chǎn)技術。雖然泡沫鋁的優(yōu)點眾多,但是其缺點也很明顯,其自身強度相對同體積鋁塊來說依然較低,很大程度上限制了泡沫鋁的使用范圍。為了改善泡沫鋁的性能,學者們使用高分子聚合物對泡沫鋁孔洞進行填充,這是一種增強泡沫鋁強度的有效方法,這種方法可以將高分子聚合物的優(yōu)良性能與泡沫鋁結合起來,從而形成一種互穿相復合材料。這種新型的材料兼具高分子聚合物和泡沫鋁的共同優(yōu)點,同時也較好地克服了泡沫鋁強度較低,應力集中明顯等缺點。

1.2泡沫鋁簡介

泡沫鋁按照自身孔洞是否連通可以分為開孔泡沫鋁(也稱通孔泡沫鋁)和閉孔泡沫鋁。它們的應用各不相同,其中開孔泡沫鋁由于孔洞連通的特性使得其在吸聲、電磁屏蔽方面較閉孔泡沫鋁差,但是可以通過填充高分子聚合物實現(xiàn)性能的提升。而閉孔泡沫鋁的孔洞閉合使得其在制備工藝上的要求更少,其應用場景更加廣泛。


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