高孔隙率通孔泡沫铝的制备工艺及其性能研究.pdf

合肥工业大学硕士学位论文高孔隙率通孔泡沫铝的制备工艺及其性能研究姓名：刘铭申请学位级别：硕士专业：材料加工工程指导教师：程和法20100401高孔隙率通孔泡沫铝的制备工艺及其性能研究摘要泡沫铝是一种新型的结构功能一体材料具有轻质、高的比强度与比刚度、良好的吸声、减振、阻尼、散热、电磁屏蔽等性能在航空航天、汽车及民用工业中有着广泛的应用前景。本文研究了用可溶石膏型预制块渗流铸造法制备不同基体材料、不同孔径和不同相对密度的高孔隙率通孔泡沫铝的工艺并对其准静态压缩力学性能和导电性能进行了研究。一＼芯苛擞糜谥票父呖紫堵释ǹ着菽恋目扇苄允嘈驮ぶ瓶榈闹票腹艺。实验结果表明：以不同孔径的聚氨酯网状海绵为母体材料采用精密铸造石膏粉、硫酸镁、铝矾土和水为原料可以制备出合格的石膏型预制块。硫酸镁可以提高石膏的抗压强度和水溶性当硫酸镁含量在％时对石膏型抗压强度的影响最为显著铝矾土可以提高石膏型的抗压强度和抵制石膏型的高温收缩和裂纹倾向。芯苛擞每扇苄允嘈驮ぶ瓶榧友股鞣ㄖ票竿ǹ着菽恋墓ひ铡Ｊ验结果表明：石膏型渗流铸造过程中主要的工艺参数为模具的预热温度、铝合金的浇注温度和渗流压力。采用本工艺所制各的通孔泡沫铝的孔隙率在％芯苛烁呖紫堵释ǹ着菽恋淖季蔡顾趿ρ形#⒍云湮芴匦进行了分析和探讨。实验结果表明：低密度的通孔蚙泡沫铝在准静态压缩过程中表现出三个明显的阶段特征：弹性段、较长的塑性坍塌段和致密化段而且应力．应变曲线在塑性坍塌段表现出低密度泡沫材料压缩行为所特有的波动特征。随着低密度通孔泡沫铝相对密度的提高泡沫铝的屈服强度、杨氏模量和流动应力均升高；随着通孔泡沫铝孔径的增大通孔泡沫铝的屈服强度和杨氏模量也增大；通孔泡沫铝的力学性能与基体材料的力学性能成正比。泡沫铝的理想吸能效率随着泡沫铝应力．应变曲线形状的改变而变化曲线上的塑性坍塌段相对越平坦泡沫铝的理想吸能效率越高。泡沫铝的最高吸能效率与泡沫铝的相对密度关系不大主要取决泡沫铝应力．应变曲线的变化情况。疚幕寡芯苛擞檬嘈驮ぶ瓶樯鞣ㄖ票傅耐ǹ着菽恋牡嫉缧阅堋通过四端电极法对制备的通孔泡沫铝的导电性进行了测试结果表明：低密度通孔泡沫铝的相对电导率与相对密度之间成指数关系指数随着孑兜募跣《增大。而且泡沫铝的电导率随着基体材料电导率的增强而增强。关键词：通孔泡沫铝；石膏型；渗流铸造；孔隙率；力学性能；导电性；％之间。甌．甌籺琣甒％琣甦琤％’瑃％．甌痳獁甮琣．猻—．．疭疭—籊；籑瑆“”．：畁·‘．—：—；痵图渴嘈驮诩尤仁钡某叽绫浠图菽裂顾跏匝插图清单图卜煌捉峁估嘈偷呐菽鹗舻奈⒐坌蚊病图菽鹗艨椎牟痪确植肌厶宸⑴莨ひ赵硗肌菽林票腹ひ赵硗肌图菽鹗舻牡湫陀ασ挥Ρ曲线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．图菽鹗舻挠τ糜肫淇捉峁估嘈偷墓叵怠图嘈蜕髦熘票概菽凉ひ赵硗肌图嗉尤裙讨械男翁浠图郯滨ネ春Ｃ唷图石膏一聚氨酯海绵的复合体⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．图嘈透稍锛氨荷展ひ涨摺图嘈驮ぶ瓶椤图蛩崦竞坑胧嘈涂寡骨慷鹊墓叵怠图魇笛樽爸檬疽馔肌图石膏型渗流铸造法制备的泡沫铝制品⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．图不同孔径的通孔泡沫铝的形貌特征⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图平均孔径为呐菽罶图像⋯⋯⋯。⋯⋯