不同温度下闭孔泡沫铝压缩性能研究

甄映红,王展光

(凯里学院 建筑工程学院,贵州 凯里 556011)

多孔泡沫金属材料质量轻,相对密度较小;其在外荷载作用下,强度较低,变形大,具有较好能量吸收能力,同时多孔泡沫金属材料还具有阻尼减震、降噪、隔热、电磁屏蔽等功能,在航天科技等方面具有较好的应用前景[1-5]。

多孔泡沫金属按基体材料现在已经发展出铝、铝合金、镁、钛等多种泡沫金属[6-8],泡沫铝是其中发展最为成熟的一种泡沫金属材料,其工艺参数控制已经基本成熟,从实验室控制发展到工业化调控,为其在工业领域的大规模应用奠定了基础。四川元泰达新材料股份有限公司采用缓释铸造发泡技术,一次能生产出2600 mm×1000 mm×600 mm的闭孔泡沫铝锭,其质量能满足工业要求。

常温下闭孔泡沫铝相关性能研究较为充分,闰畅以工业泡沫铝材料为对象,通过对两种不同基体的泡沫铝材料进行准静态压缩力学试验,并分析其变形机理[9];朱烨飞采用X射线计算机断层扫描技术,重构了闭孔泡沫铝细观结构的三维有限元模型[10];李忠献采用改进的INSTRON高速动力加载系统,研究了不同应变率下闭孔泡沫铝动态压缩性能,发现闭孔泡沫铝的吸能能力随应变率的增加而明显提升[11];王展光通过对不同孔隙度闭孔胞状泡沫铝进行准静态压缩试验分析,讨论了泡沫铝力学性能影响因素,并采用屈服强度公式对试验数据进行拟合[12]。

目前,关于闭孔泡沫铝在不同温度下性能变化研究还相对较少。 Hakamada通过对闭孔泡沫铝及其基体材料在温度范围573～773 K内进行准静态压缩试验研究发现,闭孔泡沫铝在高温下的变形机制与其基体材料的变形机制本质上是相同的[13]。……