泡孔结构对开孔泡沫铝压缩力学性能的影响

采用渗流工艺制备出不同孔径的均匀孔结构和混合孔结构的开孔泡沫铝，研究了孔结构(孔径大小及其比例分布)对开孔泡沫铝压缩力学性能的影响。结果表明：对于均匀孔径的开孔泡沫铝而言，在相对密度不变的条件下，孔径大小对其压缩性能几乎没有影响；而当泡沫铝的孔结构是由不同尺寸的孔相混合时，则大孔与小孔的相对体积比对其力学性能，特别是弹性模量具有较大影响，大、小孔径按适当比例混合可使开孔泡沫铝相对密度降低而刚度显著升高。     

石膏型渗流法制备低密度开孔泡沫铝工艺研究

研究用可溶石膏型预制块制备低密度开孔泡沫铝的工艺。采用不同孔径的聚氨酯网状海绵为母体材料,用石膏粉、硫酸镁、铝矾土和水为配方制备石膏型预制块,并分析了硫酸镁和铝矾土的加入量对石膏型预制块可溶性和抗压强度的影响。通过加压渗流的方法制备出低密度的开孔泡沫铝,并对渗流参数的选择做出总结。结果表明：利用石膏型渗流法制得的开孔泡沫铝相对密度在0．1以下。     

二元孔结构对开孔泡沫铝力学性能的影响

采用有限元模拟了不同孔径比和体积比的二元孔径结构对开孔泡沫铝力学性能的影响,并取得了相应参数.用渗流法制备出相应孔参数的泡沫铝,并对其进行压缩试验加以验证.模拟和实验结果均表明,当泡沫铝的孔结构由大、小孔按一定的尺寸比和体积比组成时,泡沫铝的强度和刚度显著提高,孔径尺寸比和体积比分别为0.40～0.45和0.07～0.12是最优的.     

添加造孔剂法制备开孔泡沫铝及其性能研究

以球形尿素颗粒为造孔剂,采用传统的粉末冶金工艺制备开孔泡沫铝并研究了其性能.结果表明,添加造孔剂法制备的泡沫铝可以任意控制孔隙率及孔径的大小,且孔结构良好,保持了造孔剂的形状;高的烧结温度使泡沫铝的压缩强度提高,但过高的温度将导致孔壁熔化.本试验制成的泡沫铝其压缩曲线和泡沫金属典型压缩曲线相似,且抗压强度和经典理论计算结果一致.     

开孔泡沫铝的电磁屏蔽性能

采用加压渗流法制备不同特征参数的开孔泡沫铝,在50～1050MHz电磁波频率内研究了开孔泡沫铝的屏蔽特性,并探讨了泡沫铝的孔径和厚度对其电磁屏蔽性能的影响.结果表明:在50～1050MHz频率范围内,泡沫铝具有较好的电磁屏蔽性能,其屏蔽效能为25～75dB.在50～850MHz频率内,泡沫铝的孔径增大,其电磁屏蔽效能上升;但当频率在850～1050MHz之间时,孔径变化对泡沫铝屏蔽效能的影响可以忽略不计.在50～700MHz频率之间时,随着泡沫铝厚度的增加,其屏蔽效能增大,但当频率在700～1050MHz之间时,厚度对屏蔽效能的影响可以忽略.     

小孔径泡沫铝的制备及压缩性能研究

在常规熔体发泡法基础上,采用添加0.5%Mg(质量分数,下同)以降低表面张力;发泡剂400 ℃,6 h+500℃,1 h氧化预处理以协调发泡剂分散均匀性与发泡过程关系;发泡搅拌60s以破碎初始气泡等措施,成功制备出了平均孔径1.3 mm、孔隙率70.5%、结构均匀的小孔径泡沫铝.泡沫铝及Al-9Si泡沫的压缩性能分析表明,随平均孔径减小,泡沫铝的屈服强度、致密化应变和能量吸收能力均明显提高,泡沫铝压缩性能随孔径减小而提高,与泡沫铝的孔结构因素及孔结构均匀性有关.     

发泡参数对粉末冶金制备泡沫铝显微组织和压缩性能的影响（英文）

使用廉价CaCO_3作为发泡剂,采用粉末压块熔炼工艺制备单胞间具有通道的半开孔泡沫铝。将铝和CaCO_3粉末混合物冷压缩成在空气气氛和一定温度下发泡的致密圆柱形前驱体。研究前驱体压缩压力、发泡剂含量、发泡温度和发泡时间对所得泡沫铝显微组织、线膨胀率、相对密度和压缩性能的影响。结果表明,所得泡沫铝的显微组织分布均匀,晶粒尺寸小于100μm,具有半开孔结构,相对密度为55.4%~84.4%%。随着压缩压力(127~318)的增大,当发泡剂含量为15%(质量分数)时,泡沫铝的线膨胀率、压缩强度和紧实应变增大。当发泡温度从800°C升高到1000°C时,除压缩强度和相对密度外,泡沫铝的其他参数都增大。研究结果表明,最佳发泡温度和发泡时间分别为900°C和10~25 min。     

Ti40合金热压缩变形过程的开裂行为研究

用渗流铸造法制备了3种特殊孔结构(宽孔径范围孔结构、层状梯度孔结构、层状周期孔结构)的Al-Si12泡沫,对其吸声性能进行了研究.结果表明,相同厚度下,层数多的层状梯度孔径结构泡沫铝的吸声性能优于层数少的梯度孔径结构泡沫铝;层数多的层状周期孔结构泡沫铝的吸声性能比层数少的周期孔结构泡沫铝的吸声性能略有提高;具有4层周期孔结构的Al-Si12泡沫铝样品具有较好的吸声性能,其平均吸声系数为0.82,比常规单一孔径结构的泡沫铝的平均吸声系数提高了0.21,其原因与扩张室结构、流阻及微型谐振腔有关.     

建筑用降噪泡沫铝合金的吸声性能研究

制备了3种特殊孔结构的Al-Si12泡沫铝,并研究了特殊孔结构对泡沫铝吸声吸能的影响。结果表明,与常规单一孔结构泡沫铝相比,特殊孔结构泡沫铝在高频区和低频区的吸声效果较强,而在中频区吸声效果相对较差。对于层状周期孔结构、层状梯度孔结构和宽孔径范围孔结构的泡沫铝,层状周期和层状梯度的层数越多或孔隙率越大,其吸声吸能越好。     

开孔泡沫铝的电磁屏蔽性能

采用加压渗流法制备不同特征参数的开孔泡沫铝,在50～1050MHz电磁波频率内研究了开孔泡沫铝的屏蔽特性,并探讨了泡沫铝的孔径和厚度对其电磁屏蔽性能的影响。结果表明：在50～1050MHz频率范围内,泡沫铝具有较好的电磁屏蔽性能,其屏蔽效能为25～75dB。在50～850MHz频率内,泡沫铝的孔径增大,其电磁屏蔽效能上升;但当频率在850～1050MHz之间时,孔径变化对泡沫铝屏蔽效能的影响可以忽略不计。在50～700MHz频率之间时,随着泡沫铝厚度的增加,其屏蔽效能增大,但当频率在700～1050MHz之间时,厚度对屏蔽效能的影响可以忽略。     

Measurement of the electrical conductivity of open-celled aluminium foam using non-contact eddy current techniques

This paper studies the electrical properties of open-celled aluminium foams manufactured by a novel sintering-dissolution process (SDP) using non-destructive eddy current testing. Experimental measurement results are first presented by means of an impedance analyser under swept frequency testing for the determination of electrical conductivity of Al foams. A double air-cored solenoidal sensor has been constructed for the purpose of evaluating cylindrically shaped samples used in the investigations. The effects of porosity (relative density) and pore size, which are the principle parameters of the foams, on the conductivity are examined. The results demonstrate that the electrical conductivity of Al foam is strongly dependent on both porosity and pore size. The sensor geometry is further simulated electromagnetically using finite element methods, by which the mutual impedance between two coils is calculated to solve the forward electromagnetic (EM) induction problem to provide a calibration curve relating the mutual impedance change with the electrical conductivity of the sample. The results obtained from experimental measurements are found to be in good quantitative agreement with the finite element simulations.     

Comparison Through Image Analysis Between Al Foams Produced Using Two Different Methods

Several methods are available for making metal foams. They allow to tailor their mechanical, thermal, acoustic, and electrical properties for specific applications by varying the relative density as well as the cell size and morphology. Foams have a very heterogeneous structure so that their properties may show a large scatter. In this paper, an aluminum foam produced by means of foaming of powder compacts and another one prepared via the infiltration process were analyzed and compared. Image analysis has been used as a useful tool to determine size, morphology, and distribution of cells in both foams and to correlate cell morphology with the considered manufacturing process. The results highlighted that cell size and morphology are strictly dependent upon the manufacturing method. This paper shows how some standard 2D morphological indicators may be usefully adopted to characterize foams whose structure derives from the specific manufacturing process.     

高导热金刚石/铝复合材料的真空热压制备

以纯铝粉末和金刚石为基体材料,采用真空热压固相烧结方式制备出热导率为677 W/(m·K)的高导热金刚石/铝复合材料.利用激光导热仪、热膨胀仪对金刚石/铝复合材料性能进行表征,并通过对制备温度、保温时间及金刚石基本颗粒尺寸的调控来优化制备工艺.研究发现:随制备温度升高,金刚石/铝复合材料的密度及致密度均有所提高,其热导...     

Effects of cell size on compressive properties of aluminum foam

1 Introduction Metal foams are a relatively new class of structural materials and offer a variety of applications in fields such as lightmass construction or crash energy management. In view of potential applications, the mechanical properties of foamed m…     

填充纯铝颗粒对热态粘性介质传热性能的影响

针对粘性介质温热成形过程中导热率低的问题,提出了在粘性介质中填充一定量的高导热率颗粒的方法来提高其导热率。以纯铝颗粒为研究对象,通过纯铝颗粒在粘性介质中的沉降试验、不同填充参数的粘性介质导热率测量试验及传热过程的有限元分析,确定了纯铝颗粒粒径大小和质量分数对粘性介质传热过程的影响。研究结果表明:由于纯铝颗粒密度大于粘性介质密度,纯铝颗粒在粘性介质中存在沉降现象,沉降速度随温度的升高和粒径的增大而增加;同时,随着纯铝颗粒粒径的增大和填充质量分数的增加,粘性介质的导热率增大,有利于外部热量向粘性介质内部的传递;一定温度条件下,选择合适粒径和填充质量分数的纯铝颗粒作为粘性介质的填充物,对粘性介质传热性能的改善效果较为明显。     

闭孔泡沫铝的电磁屏蔽性能

采用粉末冶金发泡法制备闭孔泡沫铝,通过调整发泡剂含量、发泡温度、粘度、保温时间等手段,制得孔隙率可调、孔洞分布均匀的闭孔泡沫铝样品,并测试了不同孔隙率、孔径泡沫铝样品的电磁屏蔽性能.结果表明:在100～1000MHz内,泡沫铝的电磁屏蔽性能在60～90dB之间,且随着孔隙率、孔径的增加,泡沫铝的电磁屏蔽性能下降.     

泡沫金属的尺寸效应和约束条件下的压缩性能

通过准静态单轴压缩和径向约束轴向压缩实验,研究了闭孔泡沫铝的尺寸效应,分析了试件尺寸(直径和高度)和密度对泡沫材料力学性能的影响。结果表明：单轴压缩时闭孔泡沫铝力学性能具有较为明显的尺寸效应,而径向约束轴向压缩时闭孔泡沫铝的尺寸效应不明显。两种加载情况下,密度都对闭孔泡沫铝的力学性能有着明显的影响。与单轴压缩相比,径向约束轴向压缩时闭孔泡沫铝的屈服应力和平台应力随密度的变化更为显著。     

盐球渗透铸造法制备开孔泡沫铝的孔结构及压缩性能

使用圆盘造粒机制备近球形的NaCl颗粒,并将其用于渗透铸造制备开孔泡沫铝。盐球的平均抗压缩强度为3.9 MPa,在超声波清洗机中可在5 min内完全塌陷。通过控制热压烧结时间为0.5～2 h,热压温度700℃,可制备堆积密度在0.66～0.83 g/cm³的预制体。延长热压烧结时间会使开孔泡沫铝的孔径从0.48 mm增加到1.16 mm,孔隙率从64%增加到82%。压缩实验结果表明,不同孔隙结构下泡沫体的宏观变形特征基本相同,均表现出逐层塌陷的变形特征。此外,泡沫铝的致密化应变值、弹性模量、平台屈服应力和能量吸收能力均随着孔隙率的增加而降低。当孔隙率为64%时,能量吸收能力最大(15.0 MJ·m^-3)。