滲流法制備膨脹珍珠巖—泡沫鋁復(fù)合材料的性能研究.pdf

1、在科技日新月異的今天,泡沫材料得到了越來越廣泛的研究和發(fā)展。因為其內(nèi)部特殊的多孔結(jié)構(gòu),該材料擁有一系列優(yōu)良的性能。
　　 本文采用滲流鑄造法,將流動性良好的鋁合金(ZL102)熔融液壓入預(yù)熱好的膨脹珍珠巖顆粒的空隙中,經(jīng)冷卻凝固后,制得泡沫鋁。和傳統(tǒng)的泡沫鋁制備工藝相比,該法既避免了造孔劑對金屬基體的腐蝕,又簡化了工藝,而且膨脹珍珠巖在鋁基體中均勻分布,形成復(fù)合材料,從而產(chǎn)生顆粒強化,使其準(zhǔn)靜態(tài)壓縮、彎曲性能、能量吸收特性以及層

2、合結(jié)構(gòu)的力學(xué)性均能得到提升。
　　 研究結(jié)果表明:膨脹珍珠巖-泡沫鋁復(fù)合材料的綜合力學(xué)性能隨造孔劑粒徑的增大而降低,但較大粒徑的樣品吸能率略高,相比較大粒徑樣品的抗壓強度為26.22MPa,抗彎強度為22.16MPa,小粒徑樣品的抗壓強度則可以達到29.61MPa,抗彎強度達到34.83MPa,且材料失效前吸收的總能量由大粒徑樣品的23.06MJ／m3提高到34.31MJ／m3,最大能量吸收率儀從大粒徑樣品的77.2％降低到72

3、.8％。經(jīng)層合之后,該材料性能得到進一步提升,層合管結(jié)構(gòu)所能承受的壓應(yīng)力載荷達到51.62MPa,約為泡沫鋁和不銹鋼管所承受的載荷之和的1-1.5倍；層合梁結(jié)構(gòu)的抗彎載荷由層合之前的22.15MPa提高到54.94MPa,顯示了良好的層合效果。
　　 在論文第二部分,制取了漂珠-泡沫鋁復(fù)合材料及其層合結(jié)構(gòu),測試其力學(xué)性能,結(jié)果表明該材料的屈服強度可由層合之前的68.89MPa.提高到層合之后的98.10MPa,且能量吸收能力也得