日期:24-10-22 时间:02:49 来源: 益荣金属
1.1前言
多孔金属具有多种优良的性能,是一种新型的工程材料。多孔金属的结构特点是其自身含有较多孔隙,相比普通金属,多孔金属在受力时更容易变形,从而吸收更多能量。通常来说,金属中出现气泡会造成结构缺陷,导致金属在受力的时候在缺陷处产生应力集中,也会改变多孔金属的物理、化学等性质,从而影响其使用寿命和使用范围。但是如果孔隙的数量多而分布广,金属材料则会在孔隙的影响下获得了新的结构性能,这些性能通常包括低密度、高比强度、良好减震效果、高吸能量、优异隔音效果、高电磁屏蔽效率等。由于泡沫金属具有上述多种优良性质,在汽车、轮船、人造卫星、航天器、军事装备、道路隔音等方面广泛应用。低熔点多孔金属的应用较早,但是随着学者对多孔金属的研究不断深入,高熔点多孔金属如多孔钢也逐渐制备成功。
泡沫铝是最典型的多孔金属材料。在1948年,Sosnikl通过在熔融的铝液中加入汞从而使铝液中产生气泡制备成了泡沫铝。在1951年,Eliottle使用发泡剂改良了泡沫铝的制备技术。在1963年,Allen使用粉末冶金方法制备泡沫铝,从此学者开始广泛制备和研究泡沫铝。从目前的发展情况来看,一些发达国家已经掌握了先进的泡沫铝生产工艺,国内的泡沫铝公司也逐渐拥有了成熟的泡沫铝生产技术。虽然泡沫铝的优点众多,但是其缺点也很明显,其自身强度相对同体积铝块来说依然较低,很大程度上限制了泡沫铝的使用范围。为了改善泡沫铝的性能,学者们使用高分子聚合物对泡沫铝孔洞进行填充,这是一种增强泡沫铝强度的有效方法,这种方法可以将高分子聚合物的优良性能与泡沫铝结合起来,从而形成一种互穿相复合材料。这种新型的材料兼具高分子聚合物和泡沫铝的共同优点,同时也较好地克服了泡沫铝强度较低,应力集中明显等缺点。
1.2泡沫铝简介
泡沫铝按照自身孔洞是否连通可以分为开孔泡沫铝(也称通孔泡沫铝)和闭孔泡沫铝。它们的应用各不相同,其中开孔泡沫铝由于孔洞连通的特性使得其在吸声、电磁屏蔽方面较闭孔泡沫铝差,但是可以通过填充高分子聚合物实现性能的提升。而闭孔泡沫铝的孔洞闭合使得其在制备工艺上的要求更少,其应用场景更加广泛。
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