开孔泡沫铝制备及其性能研究（九）

本文工作的目的及主要内容

综上所述，开孔泡沫铝具备一系列优良性能，使其成为新型的结构材料和功能材料而受到广泛关注。目前，用于工业化制备泡沫铝的工艺有熔体发泡法、粉末冶金发泡法、渗流铸造法。其中，渗流铸造法常用于制备开孔泡沫铝。而目前较为常用的渗流铸造法是采用食盐粒子作为填料粒子来制备开孔泡沫铝，该工艺虽然较为简单，且易于工业化大规模生产，但所制备开孔泡沫铝的孔隙率较低，一般低于70%,且存在孔结构不够均匀、三维连通性差等缺点。因此，有必要探索一种能够制备出高孔隙率且孔结构均匀的开孔泡沫铝的新工艺。

另一方面，随着孔隙率的提高，开孔泡沫铝的强度下降。而作为优质的结构和功能材料，需要在提高开孔泡沫铝孔隙率的同时保证较高的基体强度。合金化、变质处理和热处理是提高铝合金强度的常用手段。因此，有必要研究合金化、变质处理和热处理对高孔隙率开孔泡沫铝的力学性能的影响 。

由于石膏型熔模法所制备的开孔泡沫铝具有较低的相对密度。因此，可以通过该法制备开孔泡沫铝夹芯圆管，从而实现该缓冲吸能结构的轻量化。

本文通过石膏型熔模法制备出高孔隙率开孔泡沫铝。同时，通过合金化、变质处理和热处理的方法提高开孔泡沫铝的基体强度，以制备出高孔隙率高比强度的开孔泡沫铝。通过高孔隙率开孔泡沫铝填充圆管制得泡沫铝夹芯圆管。 研究高孔隙率及高比强度开孔泡沫铝的制备工艺、轴向准静态压缩性能以及石膏型熔模法制备的夹芯圆管的压缩性能。

所要开展的主要研究内容包括：

(1)研究通过石膏型预制块渗流制备开孔泡沫铝的工艺，包括石膏型预制块配比、预制块焙烧工艺及关键渗流工艺参数。

(2)研究泡沫纯铝、泡沫ZL101铝合金、泡沫ZL102铝合金三种不同基体材料的泡沫铝的压缩性能。

(3)研究变质处理及T6热处理对开孔泡沫铝组织、压缩力学性能及吸能性能的影响。

(4)通过石膏型熔模法制备泡沫铝夹芯管，研究其压缩力学性能、吸能性能，并与食盐粒子渗流法制备泡沫铝夹芯管进行比较。