渗流法制备漂珠-泡沫铝复合材料的准静态压缩和吸能特性研究

以AlSi12和漂珠（平均粒径分别为200μm和400μm）为原料,采用渗流法制备出漂珠-泡沫铝复合材料,研究了该材料的压缩性能,发现其压缩曲线和传统泡沫铝相似,并以此为基础计算了材料的吸能能力和吸能率。结果表明该材料的屈服强度为26.53-69.02MPa,最大吸收能量为18.28-24.25MJ/m3,最大吸能率在69.9%-87.1%;含小粒径漂珠样品的综合压缩力学性能明显优于含大粒径漂珠样品。

粉煤灰漂珠颗粒增强泡沫铝基复合材料的制备与研究

利用熔体发泡法制得粉煤灰漂珠颗粒增强泡沫铝基复合材料。正交试验结果表明各影响因素对粉煤灰漂珠颗粒增强泡沫铝基复合材料孔隙率影响程度由大到小依次为:发泡时间、发泡温度和发泡剂含量。粉煤灰漂珠颗粒增强泡沫铝基复合材料的最佳制备工艺参数为:发泡时间12 min,发泡温度800℃,发泡剂含量3%。准静态压缩试验表明,粉煤灰漂珠颗粒增强泡沫铝基复合材料的应力-应变曲线可分为弹性应变区、屈服平台区和致密压实区3个区域。

渗流法制备膨胀珍珠岩-泡沫铝复合材料的准静态压缩和弯曲性能研究

以膨胀珍珠岩和铝硅合金（AlSi12）为原料,采用渗流法制备膨胀珍珠岩-泡沫铝复合材料,研究该材料的压缩和弯曲性能,并在此基础上计算材料的吸能能力和吸能率。结果表明：该材料的抗压强度为26.21~29.60MPa,抗弯强度为22.16~34.83 MPa,最大吸收能量为23.06~34.31 MJ/m3,最大吸能率72.8%~77.2%;小粒径（2 mm）膨胀珍珠岩样品的综合力学性能优于大粒径（3 mm）膨胀珍珠岩样品。

泡沫铝-聚氨酯复合材料的厚度对其缓冲性能的影响

采用泡沫铝填充量(体积分数)为12.15%的泡沫铝-聚氨酯复合材料,在7 800g的冲击加速度下,建立了3种厚度分别为6,8,12 mm的泡沫铝-聚氨酯的缓冲模型,用Ansys对各缓冲模型进行了应力分析,得到了各模型的变形情况,分析了不同厚度的缓冲模型的冲击吸振性能。结果表明:在一定厚度范围内,厚度越大,泡沫铝-聚氨酯复合结构模型受到冲击时产生的最大应力越大,最大变形量也越大。

悬浮铸造对粉煤灰漂珠颗粒增强铝基复合材料组织性能的影响

研究了悬浮铸造对粉煤灰漂珠颗粒增强铝基复合材料组织性能的影响。结果表明:加入与基体同种成分不同量的悬浮剂,复合材料(漂珠体积分数为5%)的硬度提高,但强度和塑性有所下降;当加热温度为800℃、加入量为3%时,硬度与耐磨性分别增加13.10%和20.10%,强度和伸长率则分别降低了23.80%和43.54%。

泡沫铝-聚氨酯复合材料制备及力学性能分析

目的研究泡沫铝相对密度、聚氨酯含量、聚氨酯硬段质量分数(硬段在热塑性聚氨酯弹性体橡胶中所占的质量分数)对泡沫铝-聚氨酯复合材料力学性能的影响。方法自行制备泡沫铝-聚氨酯复合材料,对制备的泡沫铝-聚氨酯样品进行准静态压缩实验。结果通过准静态压缩实验,得出了不同泡沫铝的相对密度、聚氨酯含量、聚氨酯硬段质量分数分别对应的应力应变曲线。当聚氨酯硬段质量分数和聚氨酯含量一定时,泡沫铝相对密度从5.4%提升到6.1%,泡沫铝-聚氨酯屈服强度增加了12.8%,流变应力增加了29.8%。当聚氨酯硬段质量分数和泡沫铝相对密度一定时,聚氨酯含量从9.21 g提升到13.19g,泡沫铝-聚氨酯屈服强度增加了32.6%,流变应力增加了10.9%。当聚氨酯含量和泡沫铝相对密度一定时,聚氨酯硬段质量分数从15%提升到25%,泡沫铝-聚氨酯屈服强度增加了95%,流变应力增加了55.5%。结论不同的泡沫铝相对密度、聚氨酯含量、聚氨酯硬段质量分数与泡沫铝-聚氨酯复合材料的力学性能成正相关的关系,泡沫铝相对密度、聚氨酯含量、聚氨酯硬段质量分数与泡沫铝-聚氨酯复合材料的缓冲吸能特性成正相关的关系。

泡沫铝-聚氨酯复合材料压缩性能分析

目的研究泡沫铝孔径(泡沫铝内部孢孔直径)对泡沫铝压缩性能的影响,并对泡沫铝、聚氨酯(PU)、泡沫铝-聚氨酯复合材料的压缩性能和吸能性能进行对比分析。分析泡沫铝孔隙率、聚氨酯含量对泡沫铝-聚氨酯复合材料压缩性能和吸能性能的影响规律。方法对试样进行准静态压缩试验。结果通过准静态压缩试验,分别得出了对应的应力-应变曲线,并通过应力-应变曲线推导出吸能-应变曲线。结论从试验所得的应力-应变曲线和吸能-应变曲线可知,泡沫铝压缩性能、吸能性能随着泡沫铝孔径的增加而变好,且在泡沫铝中加入聚氨酯形成泡沫铝-聚氨酯复合材料后,其压缩性能、吸能性能相对于单纯泡沫铝、聚氨酯有很大提升。当泡沫铝孔隙率一定时,泡沫铝-聚氨酯复合材料的压缩性能、吸能性能会随着聚氨酯含量的增加而变好。当聚氨酯含量一定时,泡沫铝-聚氨酯复合材料的压缩性能、吸能性能会随着泡沫铝孔隙率的减小而变好。

孔隙率对漂珠增强铝基复合材料细观力学行为的影响

基于单位体积元的细观力学有限元法预测了孔隙率对漂珠增强铝基复合材料细观力学行为的影响。研究表明,漂珠增强铝基复合材料中孔隙的存在会降低材料的力学性能,而且随着孔隙率的增加,其弹性模量逐渐降低,塑性行为逐渐提前,屈服强度逐渐降低。另外,孔径越大,该复合材料的力学性能越差。

泡沫铝孔隙率对泡沫铝-聚氨酯复合材料吸能性能的影响

目的研究在压缩过程中,泡沫铝孔隙率对泡沫铝-聚氨酯复合材料吸能性能的影响。方法对制备的泡沫铝-聚氨酯复合材料进行准静态压缩实验。结果通过准静态压缩实验得出泡沫铝以及不同孔隙率的泡沫铝-聚氨酯复合材料的应力-应变曲线,分析可知泡沫铝孔隙率从94.6%降到93%,其吸能性能增加了71.9%。结论在泡沫铝中加入聚氨酯形成的泡沫铝-聚氨酯复合材料相比于泡沫铝的吸能性能得到很大提高,且泡沫铝的孔隙率与泡沫铝-聚氨酯的吸能性能成负相关的关系。

泡沫铝相对密度对泡沫铝-聚氨酯复合材料吸能性能的影响

目的通过准静态压缩试验研究泡沫铝-聚氨酯复合材料(AF-PU)的压缩性能,并利用试验数据探究泡沫铝(AF)相对密度对整体材料吸能性能的影响规律。方法首先使用相关仪器和材料制备AF-PU复合材料,其次用相关仪器对其进行准静态压缩试验。结果AF-PU复合材料通过相关仪器进行准静态压缩试验,计算得到相对应的应力-应变曲线,同时通过计算得到相对应的吸能-应变曲线。当泡沫铝相对密度从5.6%增加到6.7%时,整体复合材料的屈服强度提升了22.18%。在压缩过程中,当复合材料的压缩应变为0.8时,整体复合材料的总吸能增加了70.08%。结论AF-PU复合材料的吸能性能随着AF相对密度的增加而增强。

烧结 - 溶解法制备铝基纳米复合泡沫材料的性能及耐腐蚀行为研究

为研究铝基纳米复合金属泡沫材料的性能及其腐蚀行为,首先,采用粉末冶金烧结-溶解工艺(SDP)制备了不同相对密度(孔隙率)的Al基Al_(2)O_(3)纳米颗粒增强复合金属泡沫材料,并以NaCl颗粒作为填充剂,研究了纳米颗粒增强剂和不同数量的NaCl空隙保持剂(对应不同的孔隙率)对样品微观结构、形貌、密度、硬度和电化学性能的影响。结果表明:随着相对密度从60%增加到70%,泡沫材料的壁厚从200μm增加到300μm,导致孔径减小。此外,纳米颗粒增强剂的加入和相对密度的增加导致了泡沫金属硬度的提高。电化学测试结果表明,增加Al_(2)O_(3)含量可以降低腐蚀速率,但增加孔隙率则可以提高腐蚀速率。

空心珠增强铝基复合材料的研究概况

综述了近年来国内外空心珠增强铝基复合材料的研究进展,主要包括空心珠增强铝基复合材料的制备方法、界面行为和材料性能等几个方面,并指出了空心珠增强铝基复合材料的发展趋势。

铝/硅橡胶复合材料动态压缩行为的研究

通过向开孔泡沫铝中填充硅橡胶而制备了铝 /硅橡胶复合材料 ,在Hopkinson压杆实验装置上对这种材料进行了动态压缩实验 ,分析了其动态压缩应力 应变响应特征 ,并与开孔结构泡沫铝的压缩行为进行了比较。结果表明 :铝 /硅橡胶复合材料的压缩应力 应变响应具有两个阶段的特征 ,即弹性和塑性变形阶段 ;这种复合材料具有较强的应变率效应 ,随应变率的提高 ,其屈服强度和流动应力显著上升。

泡沫铝-聚氨酯静态压缩特性及吸能特性分析

目的研究球形孔开孔泡沫铝相对密度、孔径对泡沫铝-聚氨酯复合材料力学性能的影响,以及对其吸能性能的影响。方法对制备的泡沫铝-聚氨酯复合材料进行准静态压缩实验。结果通过准静态压缩实验,得出分别对应的应力-应变曲线,并通过应力-应变曲线推导出吸能-应变曲线。当泡沫铝孔径一定时,泡沫铝相对密度从35.0%提升到38.4%时,泡沫铝-聚氨酯复合材料的屈服强度增加了6.5 MPa。当泡沫铝相对密度一定时,泡沫铝孔径从5.5 mm增大到9.5 mm时,泡沫铝-聚氨酯复合材料的屈服强度增加了3.38 MPa。结论泡沫铝的相对密度、孔径对泡沫铝-聚氨酯复合材料的性能有很大的影响,泡沫铝的相对密度越大,复合材料的性能越好,泡沫铝孔径越大复合材料性能越好,且泡沫铝相对密度越大,复合材料吸能特性越好,泡沫铝孔径越大,复合材料吸能特性越好。

APTES修饰粉煤灰漂珠/聚苯胺的制备及性能

讨论了不同浓度γ-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)甲苯溶液对粉煤灰漂珠(FAFB)硅烷化反应程度的影响,再以获得APTES修饰FAFB(FAFB-APTES)表面引入的氨基为反应点,与苯胺(An)发生聚合,制备出以FAFBAPTES为核、聚苯胺(PAn)为壳的核/壳结构复合材料(FAFB-APTES/PAn)。采用化学元素分析、FTIR、XRD、SEM、TGA以及数字式四探针测试仪对复合材料结构及其性能进行分析。结果表明:APTES修饰FAFB的最佳修饰浓度为1.5 mol/L,且表面接枝率达到6.44%;SEM结果表明该种复合材料具有明显的核/壳结构;TGA分析可知引入FAFB后复合材料的热稳定性明显提高且PAn的包覆量达到28.2%;四探针技术分析可知复合材料FAFB-APTES/PAn的电导率达到5×10-3S·cm-1,仍处于半导体的范围。

开孔泡沫铝-环氧树脂复合夹芯板局压性能试验研究

对一种开孔泡沫铝-环氧树脂复合夹芯板进行了准静态局部压缩试验,研究了其破坏形态和典型荷载-位移曲线,并与传统蒙皮夹芯板进行了对比,分析了不同复合层厚度、不同压头类型和不同边界条件对局压刚度、极限承载力及吸能量等主要性能参数的影响。结果表明开孔泡沫铝/环氧树脂复合夹芯板在局部压力作用下表现了较好的整体性、稳定性和吸能性能,其典型荷载-位移曲线经历四个阶段:弹性阶段、局部损伤阶段、整体损伤阶段和冲切破坏阶段。泡沫铝-环氧树脂复合层能显著提高夹芯板力学性能,且随厚度增加有增强趋势,球柱形压头作用下的破坏形态和力学性能与圆柱形压头和方形压头有明显区别,简支边界条件下力学性能比固支时明显降低。与传统夹芯板相比,这种夹芯板的刚度、强度、吸能量和整体性都有较大提高。