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開孔泡沫鋁制備及其性能研究（二十一）

高孔隙率泡沫鋁填充圓管壓縮性能的研究（1）

引言

泡沫鋁具有輕質(zhì)、高比強(qiáng)度、高比剛度、吸能緩沖、吸聲降噪及阻尼特性等一系列優(yōu)良性能，而成為受廣泛關(guān)注的新型結(jié)構(gòu)材料和功能材料。作為緩沖防護(hù)結(jié)構(gòu)材料應(yīng)用時(shí)，泡沫鋁常通過填充鋁管或鋁板制成的泡沫鋁夾芯管或夾芯板。

近年來，隨著環(huán)境惡化、能源緊缺等問題的出現(xiàn)，在汽車等交通運(yùn)輸領(lǐng)域，人們開始尋求結(jié)構(gòu)的輕量化，通過增強(qiáng)汽車等交通工具自身性能的方式減少對(duì)環(huán)境的污染及能源的需求。因此，作為緩沖吸能結(jié)構(gòu)，除需考慮結(jié)構(gòu)的承載和吸能能力外，還需進(jìn)一步考慮代表輕質(zhì)結(jié)構(gòu)綜合性能的比吸能。

目前，運(yùn)用于制備開孔泡沫鋁夾芯管結(jié)構(gòu)的泡沫鋁填充材料的主要方法為食鹽粒子滲流法，使用該法制備的開孔泡沫鋁夾芯管結(jié)構(gòu)有著較高的承載和能量吸收能力，但是用于填充結(jié)構(gòu)的開孔泡沫鋁的孔隙率較低，對(duì)于開孔泡沫鋁夾芯管結(jié)構(gòu)的輕量化還不夠理想。而用石膏型熔模法能夠制備出高孔隙率的開孔泡沫鋁，為開孔泡沫鋁夾芯管結(jié)構(gòu)的輕量化提出了一種可行性方案。

本文選用石膏型預(yù)制塊和可溶性食鹽粒子作為填料粒子，用加壓滲流的方法制備出不同的開孔泡沫鋁。選用牌號(hào)為6063的薄壁圓管，將按圓管尺寸切割后的開孔泡沫鋁填充到圓管之中，制成開孔泡沫鋁夾芯圓管結(jié)構(gòu)。并通過準(zhǔn)靜態(tài)壓縮實(shí)驗(yàn)研究了不同的開孔泡沫鋁夾芯圓管的壓縮性能。