本文關(guān)鍵詞：小孔徑泡沫鋁材料制備及力學(xué)性能研究

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【摘要】：泡沫鋁材料是上世紀(jì)四十年代一種新興的應(yīng)用材料,因其特殊的孔洞結(jié)構(gòu)使其具備常規(guī)材料所不具備的特殊性能。泡沫鋁具有優(yōu)異的吸聲、隔聲、電磁屏蔽、吸能、減震等性能,可以廣泛地應(yīng)用于建筑、汽車、列車、船舶、航空航天、防護(hù)裝甲等。本文采用粉末冶金法制備小孔徑泡沫鋁材料,其工藝步驟為混粉-冷壓-熱壓-發(fā)泡。通過研究制備過程,得出制備小孔徑泡沫鋁材料的工藝參數(shù),從而實(shí)現(xiàn)泡沫鋁材料制備的可控性。制備過程中多個(gè)工藝參數(shù)影響泡沫鋁材料的質(zhì)量。熱壓工藝中對(duì)溫度和壓力進(jìn)行研究。冷壓加熱壓與僅有冷壓工藝得到試樣的致密度得到大幅度提高,冷壓后加熱壓的發(fā)泡試樣致密度可以達(dá)到98%以上。研究結(jié)果表明,采用混粉-冷壓-熱壓-發(fā)泡的工藝可制備出空隙率在50%~75%的閉孔泡沫鋁材料。該工藝方法簡(jiǎn)單、污染小、耗能低,可制備性能優(yōu)異的閉孔泡沫鋁材料。制備泡沫鋁材料的工藝條件如下:混粉時(shí)間10h,冷壓壓力為200MPa,熱壓壓力為300MPa,熱壓溫度為400℃,發(fā)泡溫度為680℃,通過控制發(fā)泡劑的含量和發(fā)泡時(shí)間可得到不同孔隙率的泡沫鋁材料。對(duì)制備的不同孔隙率泡沫鋁材料進(jìn)行力學(xué)性能研究。由現(xiàn)有報(bào)道可知泡沫鋁材料常溫下靜態(tài)和動(dòng)態(tài)條件下的力學(xué)性能研究相對(duì)較多,高溫條件下的力學(xué)性能研究少有報(bào)道。本文對(duì)其在高溫下的力學(xué)性能進(jìn)行研究。對(duì)孔隙率為55%、65%、70%泡沫鋁材料的準(zhǔn)靜態(tài)壓縮實(shí)驗(yàn)可知,隨著孔隙率的升高其屈服強(qiáng)度、彈性模量、壓實(shí)應(yīng)力均下降;壓實(shí)應(yīng)變?cè)龃?最大吸能效率增大。對(duì)不同孔隙率泡沫鋁材料進(jìn)行動(dòng)態(tài)沖擊條件下力學(xué)性能的研究。分析研究實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,隨孔隙率增加平臺(tái)應(yīng)力升高。相同孔隙率材料動(dòng)態(tài)壓縮與準(zhǔn)靜態(tài)壓縮相比,其平臺(tái)應(yīng)力增大。對(duì)孔隙率為65%的泡沫鋁材料在實(shí)驗(yàn)溫度為25~400℃條件下進(jìn)行準(zhǔn)靜態(tài)壓縮實(shí)驗(yàn)。分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知隨著實(shí)驗(yàn)溫度的升高其彈性模量和平臺(tái)應(yīng)力均下降。
【學(xué)位授予單位】：河南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG146.21

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1300532