罗彦茹，于思荣，朱先勇，刘家安

(1. 吉林大学 机械科学与工程学院，吉林 长春，130022；2. 中国石油大学 机电工程学院，山东 青岛，266555；3. 吉林大学 材料科学与工程学，吉林 长春，130022)

在航空航天及汽车业中，要求吸收性材料具有高强度、高能量，泡沫材料正是具有这种性能的新型功能材料。在泡沫材料的诸多性能中，压缩性能尤为重要，因此，对泡沫金属压缩行为的研究，成为近年来力学、材料科学及其他应用领域中非常活跃的研究课题[1−3]。为了揭示泡沫金属的压缩性能与结构特征参数的关系，许多科研工作者对泡沫金属压缩时的压缩行为与变形机制开展了一系列的研究工作，但大部分工作都集中在Alulight和Alporas等闭孔结构的商业化泡沫铝上[4−6]。陶瓷颗粒增强复合材料中由于SiC颗粒的加入改变了原有复合材料的性能[7−10]，对闭孔泡沫铝基复合材料变形机制、压缩性能及其与结构参数之间的关系的研究较少。Gui等[11]研究了泡沫 20%SiCp/A356(体积分数)的应力−应变特征，但并未提及其压缩过程中的变形机制和能量吸收特性。Elbir等[12]对用粉末冶金法制备的SiC体积分数为8.6%的泡沫铝基复合材料进行了压缩性能的测试，也只研究了相对密度对其屈服强度的影响。基于Luo等[13]的前期研究，本文作者主要研究SiC颗粒粒径和相对密度对闭孔泡沫SiCp/ZL104复合材料压缩性能的影响规律。

1 实验材料和方法

1.1 泡沫SiCp/ZL104复合材料的制备

基体材料选用ZL104合金，增强材料选用平均粒径分别为5，10和28 µm的α-绿SiC颗粒，发泡剂选用粒度小于 44 µm 的 CaCO3，采用熔体发泡法在700～720 ℃时保温发泡制备出泡沫 SiCp/ZL104复合材料。……