树脂-泡沫铝复合材料制备及性能研究（二十八）

如图3-12所示为PU-PUR/Al Foam复合材料在50J落锤冲击能量下的载荷-时间曲线，从图中可以看出，PU-PUR/Al Foam复合材料在落锤冲击荷载下的载荷-时间曲线分为三个阶段。

在第一个阶段，在冲击作用下其荷载随着时间而呈现直线上升，呈现出近似直线上升的趋势，从斜率来看，聚脲含量较高的M4/Al Foam和M5/Al Foam复合材料的斜率要更高，载荷随着时间上升更快，而聚脲含量较低的M1/Al Foam 、M2/Al Foam和M3/Al Foam的斜率要更低一些，载荷随着时间上升更慢。从载荷-时间曲线图来看，斜率和共混树脂中聚脲的含量呈现正相关，也就是说，共混树脂中聚脲成分的增加带来了更高的共混树脂强度，使得载荷-时间曲线图的第一阶段的斜率上升更快。

在载荷-时间曲线的第二个阶段，曲线波动上升，直到上升到最大载荷。从峰值载荷来看，M1/Al Foam和M2/Al Foam的峰值载荷相差不大，其峰值载荷分别为4014N和4236N，说明共混树脂里聚脲含量较低时对峰值载荷的增加效果有限。而当聚脲含量占到共混树脂的一半的时候，其峰值载荷增加明显，M3/Al Foam的峰值能量比M1/Al Foam的增加了41.06%，而M2/Al Foam的峰值载荷比M1/Al Foam 的增加了5.53%。当聚脲含量超过共混树脂含量的一半的时候，其峰值载荷增加更加明显，M4/Al Foam和M5/Al Foam分别比M1/Al Foam增加了104.19%和115.94%。从峰值载荷来看，聚脲含量与峰值载荷成正比，而当聚脲含量达到100%的时候，峰值载荷为最高，其值为8668N。

在载荷-时间曲线的第三个阶段，冲击荷载开始随时间下降，其中，M4/Al Foam和M5/Al Foam的下降速度较快，这是由于其聚脲含量较高，共混树脂固化后的强度较高，冲击荷载可以快速传递到整个复合材料，从而复合材料能够较为快速地变形失效。而在较低聚脲含量的M1/Al Foam 、M2/Al Foam和M3/Al Foam中，由于其聚氨酯含量较高，共混树脂固化后的弹性较强，其传递冲击荷载的能力较弱，导致在受到冲击荷载的影响后，复合材料的响应较慢。

从到达冲击峰值载荷的时间来看，不同复合材料到达冲击峰值载荷的时间很接近， 最低时间为1.86ms, 最高时间为2.02ms。而从冲击持续时间来看，M4/Al Foam和M5/A1 Foam 的冲击持续时间较短，分别为7.53ms和7.37ms。M1/Al Foam和M2/Al Foam的冲击持续时间较高，分别为13.45ms和13.11ms。M3/Al Foam则同 处于中间，为10.43ms。

综合从载荷-时间曲线来看，M4/Al Foam和M5/Al Foam的到达峰值载荷时间更快，峰值载荷都很高，冲击持续时间较短，说明这两种复合材料在受到冲击荷载时可以更快速地响应而具有更高的抗冲击能力。