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泡沫金属作为一种功能性轻质结构材料,具有良好的力学、声学、热学和阻尼性能,在国民经济和国防建设等诸多领域有着广泛的应用前景。这引起各国学者的广泛关注。本论文的研究主要目的是探索烧结.脱溶法制备开孔铝泡沫的制备工艺,研究开孔铝泡沫的准静态力学性能,研究开孔纯铝泡沫的阻尼性能。
本论文共分六章。第一章为绪论,简要介绍了泡沫金属的基本性质和应用,泡沫金属的几种常见制备工艺,并对泡沫铝和阻尼材料的研究背景作了简要的回顾,阐明了本课题研究开展的必要性和重要性。
第二章详细介绍本论文工作的实验方法,包括样品的制备、准静态压缩力学性能测量和阻尼性能测量。本论文所用的开孔铝泡沫都是由烧结.脱溶法工艺制备的。
第三章,在CMT4204材料测试系统上测量了小孔径纯铝泡沫和大孔径纯铝泡沫的应力-应变曲线,考察了相对密度和孔径对纯铝泡沫准静态力学性能的影响。纯铝泡沫的准静态应力-应变可分为弹性段、塑性坍塌段和致密化段三阶段。随着相对密度提高,泡沫铝的压缩应力-应变曲线上的塑性坍塌区变短,即致密化应变量减小。随着相对密度提高,纯铝泡沫的准静态力学性能提高。
第四章,系统地研究了AlO3颗粒对小孔径开孔铝泡沫准静态力学性能的影响和T6热处理对Al2O3颗粒增强的小孔径开孔铝基复合材料泡沫的影响。这是首次对颗粒增强的铝基复合材料泡沫进行热处理研究。与小孔径开孔纯铝泡沫相比,Al2O3颗粒增强的小孔径开孔铝基复合材料泡沫具有更高的屈服强度和平台区应力,而且两者的差别随着相对密度的增加也随着变大。
第五章,研究了烧结.脱溶法制备的小孔径纯铝泡沫和大孔径纯铝泡沫的阻尼性能及阻尼机制。对微米量级孔洞的纯铝泡沫的阻尼研究尚属首例。
第六章是本论文工作的总结。