中空球形件泡沫铝合金的制备及控制

采用二次发泡方法制备具有致密表皮的中空球形件泡沫铝合金，利用位移传感计算机，实时测量二次泡沫化铝合金孔隙率随时间变化P-t曲线，研究了二次泡沫化过程中孔隙率变化规律。结果表明，二次泡沫化过程分为缓慢增长、快速增长和坍塌3个阶段，通过二次泡沫化获得了制备孔结构均匀、具有致密表皮的泡沫铝合金中空球形件的方法，孔隙率范围可在50，4％～93．8％变化。     

多孔铝合金的孔隙率梯度及控制

应用图像识别与处理技术,描述了多孔铝合金的面孔隙率及体孔隙率;研究了渗流法制备的多孔铝合金沿长度方向的孔隙率梯度,并对整体孔隙率的均匀度进行了估计.研究结果表明:多孔铝合金的中上部孔隙率最高,顶端次之,底端最低.多孔铝合金的孔隙率梯度主要是由渗流驱动压力梯度与凝固顺序所决定,而颗粒的自然堆积密度影响相对较小.但通过振动控制方法,调整颗粒堆积密度,可以有效地改善多孔铝合金的孔隙率梯度,使孔隙率梯度绝对值平均由6.5%降至2.2%.     

超轻多孔金属的耐腐蚀性能

研究闭孔泡沫铝的孔结构、基体对耐蚀性能的影响,探讨提高耐腐蚀性能的途径。结果表明：其耐蚀性远低于实体金属,在孔径相近情况下,随孔隙率的增大,表面积增大,使耐腐蚀性能下降;Al-Mg-Re基防锈泡沫铝具有优异的耐腐蚀性能;添加适量稀土元素可以提高耐腐蚀性能。提高泡沫铝耐腐蚀性能的途径为：降低小孔径泡沫铝的孔隙率;采用防锈泡沫铝和添加适量稀土元素;对泡沫铝进行喷漆处理或阳极氧化、化学转化处理等。     

高比强多孔铝合金中空层合圆管的压缩性能

研制了高比强多孔铝合金中空层合圆管,测试了层合圆管的压缩应力-应变曲线,并研究了其性能.结果表明:层合圆管的压缩形变过程经历3个阶段,即线弹性阶段、屈服平台阶段和紧实阶段;紧实应变可用多孔铝合金的紧实应变表示;由应力-应变曲线计算出层合圆管的能量吸收性能,发现其吸收能量超过铝合金空管和中空多孔铝合金吸收能量之和;同时其吸能效率高于60%.     

胞状AlCu5Mn合金泡沫的压缩性能和能量吸收特性

用熔体发泡法制备孔隙率为51.5%～90.5%、孔结构均匀的胞状铝合金(AlCu5Mn),研究其孔结构、压缩性能、能量吸收能力、能量吸收效率和吸能性能.结果表明:胞状铝合金孔结构由高孔隙率(88.8%)时的大孔径、多边形孔向低孔隙率(62.5%)时的小孔径、球形孔孔结构过渡,其压缩应力(σ)-应变(ε)曲线具有线性变形阶段、屈服平台阶段和致密化阶段三个部分,由线性变形阶段进入屈服平台阶段所对应的ε_s值介于2%～9%之间;屈服强度σ_s~*随着孔隙率的增大而下降,在孔隙率相同的条件下,胞状铝合金的力学性能优于胞状铝和多孔铝合金,其比刚度高于钢;当应变为定值时,胞状铝合金单位体积和单位质量的压缩吸能能力(C和C_m)都随着孔隙率的升高而降低,但是孔隙率在73.5%～82.1%范围内时,其C_m与ε的关系几乎不随孔隙率的改变而改变;对于孔隙率为51.5%～90.5%的胞状铝合金,它们的吸能效率的峰值都大于80%.胞状铝合金的C-σ和C_m-σ关系可以表征其吸能性能,从而可以根据实际工况选择作为减振吸能材料的胞状铝合金的最佳孔结构.     

泡沫铝氮气保护炉中钎焊界面结构及力学性能

对泡沫铝板采用铝基钎料炉中钎焊界面结构进行试验研究,采用SEM和显微镜观察分析钎缝组织,EDS分析界面元素分布,并用计算机层析扫描技术（X-CT）等对钎焊界面孔结构进行观察并重构了界面三维图像,在接触界面模型基础上分析钎焊接头力学性能和影响因素。结果表明,钎焊方法未改变钎缝孔结构;钎缝界面由端面胞壁棱接触相交点组成,未形成持续膜层;钎缝主要由边缘区aAl枝状晶组织和中心区的Al-Si共晶组织组成;钎焊接头强度与母材相当并随孔隙率增大而降低;胞棱数量越多钎着面积越大,接头强度接近母材强度,高孔隙率（〉88％）泡沫铝接触界面模型中的胞棱数量与实测值相吻合;     

泡沫Al孔结构的影响因素

揭示了泡沫化过程中Ａｌ熔体泡沫孔隙率、导热系数的变化规律,研究了泡沫Ａｌ的孔隙率、孔径以及导热系数的变化规律及其对应关系。结果表明：Ａｌ熔体泡沫的孔结构及导热系数随泡沫化时间而变化。Ａｌ熔体泡沫的孔结构直接影响其凝固后的孔结构,而导热系数则间接影响孔结构。     

高孔隙率、小孔径泡沫铝的制备及压缩性能

以纯铝为基体材料、钙为增黏剂、TiH2为发泡剂制备了高孔隙率(80%)不同孔径的泡沫铝;研究了对发泡剂进行表面氧化处理、增黏搅拌时间、发泡剂加入量和发泡时间对泡沫铝孔结构的影响,并对不同孔径的泡沫铝进行了压缩试验。结果表明:对发泡剂进行氧化处理可以减缓其释放氢的速度,经过相同时间发泡后可获得孔径更小的泡沫铝,但要获得相同孔隙率的泡沫铝,则经氧化处理发泡剂的加入量应比未经氧化处理的大;延长增黏搅拌时间有利于获得小孔径泡沫铝;其他条件相同时,泡沫铝的孔径和孔隙率随着发泡时间的延长而增大;孔隙率相近时,孔径小的泡沫铝,单向压缩应力应变屈服平台较高,吸能能力也较大。     

闭孔泡沫纯铝的导热性能

采用隔热测试仪研究了闭孔泡沫纯铝的孔隙率和孔径对其导热性能(导热系数)的影响.结果表明:闭孔泡沫纯铝的导热性能受传导、对流、辐射三者的综合影响;孔隙率为83.2%～91.0%的闭孔泡沫纯铝的导热系数随孔隙率的增大而减小,而孔径对导热系数的影响没有一定规律;在孔隙率为83.2%～91.0%、孔径为2.5～5.3 mm时,闭孔泡沫纯铝的导热系数在常温下为0.297～0.752 W/(m·K).     

预热对二次泡沫化法制备泡沫铝合金孔结构的影响

采用温度实时采集及位移传感器计算机系统对二次泡沫化温度和时间等参数对制备泡沫铝合金的孔结构(孔径及其均匀性)及孔形成过程的影响进行了研究,并探讨了预热对二次泡沫化法制备泡沫铝合金孔结构的影响.结果表明:二次泡沫化过程可分为缓慢增长、快速增长和坍塌三个阶段;二次泡沫化过程中的非均匀温度场是导致难以获得孔结构均匀泡沫铝合金的主要原因;采用预热方法可显著改善二次泡沫化过程中的温度场,从而获得孔结构均匀性较好的泡沫铝合金.