泡沫铝表面Ni-W共沉积及性能研究

目的 进一步提高泡沫铝材料的强度及耐蚀特性,同时明确金属涂覆泡沫铝材料的综合耗能指标。方法 对泡沫铝表面预镀镍层后,在硫酸盐体系下,利用脉冲电镀进行镍钨合金共沉积。通过准静态压缩测试及扫描电镜分析,得到泡沫铝、预镀镍泡沫铝及镍钨共沉积泡沫铝材料的特征曲线及变形模式,综合分析材料的增强机理及综合耗能指标。采用电化学测试对比分析材料耐蚀特性。结果 泡沫铝表面共沉积镍钨合金层后,其峰值应力比镀镍泡沫铝平均提高了10%,较基体泡沫铝平均提高了约45%。强度提高来源于变形过程中包覆金属的支撑及铝基体-镍镀层界面处的拉伸撕裂。镍钨合金共沉积使泡沫铝的能量吸收增加38%,吸能效率有所提升,且其自腐蚀电位较镀镍泡沫铝及基体泡沫铝明显正移,腐蚀倾向及腐蚀速率降低。结论 泡沫铝表面镍钨合金共沉积使其强度、耐蚀性较镀镍泡沫铝进一步提高。由于特征曲线及变形模式的改变,镍钨共沉积泡沫铝的耗能特性提升明显。     

预制倒角对泡沫铝动态冲击变形及吸能的影响

为防止峰值过高导致的保护失效,对闭孔泡沫铝试件设置三种预制倒角(单倒角、双倒角、中部倒角),探究动态冲击过程中预制倒角对泡沫铝特征曲线、变形与吸能的影响。通过落锤设备进行低速冲击试验获取特征曲线,结合高速摄影设备、ARAMIS软件以及材料变形剖面分析了不同倒角试件的变形模式、能量吸收效率及其对峰值载荷的影响机理。结果表明:预制倒角使泡沫材料初始变形模式发生改变,有效降低了泡沫铝材料在动态冲击过程中的初始峰值载荷,其中单倒角降幅最为明显为26%;倒角种类决定平台区趋势及材料整体变形模式,中部倒角平台区呈硬化现象,载荷波动最明显;预置倒角对泡沫铝材料平台区的能量吸收效率无显著影响。