发泡工艺对泡沫铝夹芯板孔结构及压缩性能的影响
2021-12-10韩楠丁张晓光祖国胤
材料与冶金学报 2021年4期
韩楠丁,张晓光,孙 溪,黄 鹏,祖国胤
(东北大学 材料科学与工程学院,沈阳 110819)
泡沫铝是以铝为基体的新型轻质多孔复合材料,内部由大量的气孔或孔壁支架组合而成.与传统金属材料相比,泡沫铝夹芯板具有低密度、高比刚度、高比强度的特点,可作为结构材料使用[1];同时又具有很多优良的理化特性,如高阻尼、吸能、吸音、隔音、电磁屏蔽、阻燃、减震等[2-3],可作为良好的功能材料使用.目前,泡沫铝夹芯板已在轨道交通、汽车制造、航天航空等领域得到部分应用[4-5],被认为是一种结构功能一体化的新型复合材料[6-8],具有很高的研究价值和很广泛的应用前景.
现阶段,泡沫铝夹芯板的主要制备方法有胶粘连接法、钎焊连接法、激光束焊接、扩散连接法以及粉末冶金法[9-12],粉末冶金法可以使面板与泡沫铝芯层形成具有较高结合强度的冶金结合,并因其近终成型的特点成为泡沫铝夹芯板制备的主要方法.祖国胤等[13-14]研究开发的包套轧制-粉末冶金发泡法短流程技术能够制备出高孔隙率、泡孔均匀的高性能泡沫铝夹芯板材料,并在工程化方面取得了良好进展.
发泡条件对泡沫铝夹芯板孔径结构及力学性能起着决定性作用.本文采用包套轧制-粉末冶金发泡法制备了泡沫铝夹芯板,重点研究了发泡条件对孔径结构、芯层组织、力学性能的影响规律,分析了夹芯板在准静态压缩载荷下的变形特点,为后续夹芯板的大批量生产提供理论指导.
