3D打印和电沉积多层超轻夹层板的力学性能和能量吸收性能

研究由开孔聚合物和金属/聚合物泡沫芯制成的轻质夹层板的力学性能和能量吸收性能。通过结合聚合物树脂的增材制造和三层金属(Ni/Ni-Cu/Ni)的电沉积制备多层夹层板,每英寸孔数(PPI)为4、5和6。测试样品在单轴压缩变形过程中的屈服强度,计算其能量吸收密度、互补能和比吸收能(SEA)。结果表明,与相同厚度的纯Ni和Cu夹层板相比,复合夹层板的性能有明显改善。增加PPI和金属层可提高力学性能和能量吸收性能,当PPI为6时,屈服强度(能量吸收密度)由聚合物夹层板的0.12 MPa(0.12MJ/m^(3))提高到三层金属夹层板的1.83MPa(0.67 MJ/m^(3))。对夹层板结构归一化能量的研究表明,夹层板具有可预测的塑性变形行为,多金属层改善了新型夹层板的力学性能。其能量吸收性能的显著增强可保证材料在不同行业的独特应用。