短纤维对泡沫铝压缩力学性能与吸能特性的影响研究
2021-01-29郭亚周刘小川白春玉何思渊王计真
振动与冲击 2021年2期
郭亚周,刘小川,白春玉,何思渊,王计真
(1. 中国飞机强度研究所 结构冲击动力学航空重点试验室,西安 710065;2. 东南大学 生物科学与医学工程学院 江苏省先进金属材料高金属研究重点试验室,南京 210096)
泡沫铝作为一种轻质多孔材料,具有密度小、耐热、吸能、隔声、耐腐蚀等优良性能,因此在汽车、船舶、航空航天等诸多领域内都具有广泛的应用前景[1-3]。
虽然泡沫铝具有较长的平台段,具有较好的压缩性能,但是其屈服应力不大,在一定程度上限制了其应用范围,导致其不能满足结构的耐撞性和抗冲击场景的需求[4]。为了提高泡沫铝的刚度,拓展泡沫铝材料应用的适用性和广泛性,泡沫铝在实际应用过程中通常和其他致密金属组成夹芯结构,共同应用于某冲击结构件中;为了提高泡沫铝的强度,目前研究人员多以给泡沫铝中加入增强相的方式作为增强改性手段。
增强相的选择会直接影响所制备的泡沫铝材料的性能,目前泡沫铝中添加的增强相类型主要包括两种,即颗粒增强和纤维增强。针对颗粒增强,Daoud等[5]采用熔体发泡法制备了Al2O3颗粒增强AlSi9Mg0.6(A359)复合泡沫,结果发现Al2O3能够使得泡沫铝具有更好的稳定性;Alizadeh等[6]采用填充尿素造孔剂法制备了开孔Al2O3颗粒增强泡沫铝,结果发现颗粒增强泡沫铝应力应变曲线平台段比纯铝泡沫铝陡且短,颗粒增强泡沫铝的能量吸收效果也比纯铝泡沫要好。Esmaeelzadeh等[7]利用SiC颗粒制作得到了SiC/AlSi7颗粒增强泡沫铝,发现SiC颗粒能够增加膨胀率,提高了AlSi7泡沫铝的稳定性。……
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