泡沫铝在汽车工业中的应用

泡沫铝是一种新型多功能材料,具有独特的结构和优异的性能.轻量化、低能耗和安全舒适是汽车工业的发展趋势.泡沫铝在汽车工业中的应用能够满足汽车优化设计的多方面要求.经过多年的发展,泡沫铝在汽车工业中得到了越来越多的应用.泡沫铝在汽车工业中的应用领域主要有:轻质结构、吸能结构和阻尼传热结构等.介绍了泡沫铝在汽车上的各种应用.并且以Cymat泡沫铝为例介绍了泡沫铝在汽车上的系统应用.展望了泡沫铝在汽车工业的应用前景.     

泡沫铝的制备方法及应用进展

概述了泡沫铝的各种制备方法研究进展。根据制备过程中铝的状态可以将制备方法分为三类：固相法、液相法、电沉积法。液态铝能够通过直接注入气体、加入发泡剂或生成过饱和固一气共晶体的方法制得泡沫铝,间接方法包括熔模铸造法和渗流铸造法。如果往铝粉末压块中加入发泡剂,通过加热使发泡剂分解同样能得到泡沫铝。类似的方法还包括粉浆烧结法、散粉烧结法等。最后描述了泡沫铝的结构和优良性能,并对泡沫铝在各领域的应用进行了概括和展望。     

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.     

新型功能材料泡沫铝的研究进展

泡沫铝是一种新型的功能材料，其特殊的多孔结构、性能、广泛的应用前景，引起了越来越多研究者的重视。本文介绍了目前泡沫铝的制备方法和研究进展，描述了泡沫铝的结构及特殊性能，并对其在各个领域的应用进行了概括.     

泡沫铝塑性成形加工技术研究

针对泡沫铝塑性加工问题,分析了泡沫铝室温单向压缩和单向拉伸状态下的塑性变形和微观组织演变机制,研究了在室温和高温状态下泡沫铝的塑性成形.结果表明,泡沫铝冷成形受零件复杂程度、孔洞组织结构、极限变形程度限制,只能进行一些简单的整体成形和局部的塑性成形;高温有利于泡沫锚的成形,且不破坏泡沫铝的结构.高温降低了泡沫铝的屈服应力,减小了变形限制,从而使变形易于进行;温度控制是泡沫铝高温成形过程中的重要影响因素,对TiH2发泡的泡沫铝结构件进行成形加工,加工温度必须保持在同相线温度以下,以免破坏孔结构.     

碳酸镁发泡剂制备泡沫铝的研究

选用ZL102合金为主体原料,钙为增粘剂,碳酸镁为发泡剂,对用熔体直接发泡法制备泡沫铝进行了研究.结果表明,采用碳酸镁作为发泡剂,钙作为增粘剂,可以制备出低密度、高孔隙率的泡沫铝;随着碳酸镁或钙加入量的增加,泡沫铝的密度逐渐减小;但当碳酸镁或钙加入量超过1%时,泡沫铝的密度有所增加;泡沫铝平均孔隙率的变化规律与密度的变化规律相反.     

泡沫铝材料结构与性能及其应用研究

本文对泡沫铝材料的结构特征、性能和应用现状进行了全面的概述,并介绍了泡沫铝材料的结构敏感因素。泡沫铝材料的性能包括力学性能、声学性能、电学性能、热学性能等。研究分析了泡沫铝材料结构与其性能的相互关系。泡沫铝由于具有独特的结构与优异的性能,使其能够广泛应用到诸多领域,如建筑工业、汽车与交通工业、军事与航天工业、机械制造工业等。最后指出泡沫铝材料制备工艺、结构与性能的研究方向,对泡沫铝的性能研究和应用开发具有重要意义。     

泡沫铝/环氧树脂复合材料阻尼性能的研究

采用浸渗法在泡沫铝试件空隙中渗入环氧树脂,运用实验法研究泡沫铝-环氧树脂复合材料的阻尼性能;经过与纯泡沫铝的阻尼性能相比较,得出泡沫铝复合材料的阻尼性能明显高于纯泡沫铝的阻尼性能;明确了泡沫铝/环氧树脂复合材料的阻尼性能、泡沫铝孔隙结构(孔径及相对密度)与振动频率的关系.     

用新型填料制备泡沫镁和泡沫铝材料

用制备泡沫铝常用的NaCl作为填料，在脱溶过程中，由于氯离子对Mg基体的严重腐蚀导致Mg基体骨架完全溃散，最终得不到泡沫镁；采用MgSO4作为填料，Mg被腐蚀的程度显著降低，制备出了孔隙率为71．4％、孔径在1～1．4mm之间的泡沫镁。另外，试验发现MgSO4也是制备泡沫铝的理想填料。     

泡沫铝阳极氧化工艺研究

介绍了泡沫铝阳极氧化工艺,通过试验对比分析了KD-SY酸蚀工艺和碱蚀工艺的差异,探讨了泡沫铝阳极氧化过程中,硫酸浓度、电流密度、温度、Al3+浓度、杂质元素对阳极氧化膜的影响.     

开孔泡沫铝导电性的研究

本文采用加压渗流方法制备开孔结构的泡沫铝,并通过调整工艺参数改变泡沫铝的孔径和相对密度.采用“直流四端电极”法测量了不同参数泡沫铝的电阻,研究开孔泡沫铝的导电性随其相对密度和孔径的变化规律.实验结果表明：随着相对密度的提高,开孔泡沫铝的电导率增大,且电导率随相对密度的改变呈指数关系变化;当相对密度参数基本相同时,随着泡沫铝孔径的减小,由于在制备过程中产生的结构缺陷增多,其电导性下降.     

泡沫铝合金显微组织和压缩力学性能的研究

采用Si、Mg及Cu元素进行合金化处理，制备了几种不同力学性能的开孔泡沫铝，并通过准静态压缩实验，研究合金化对泡沫铝压缩力学行为与吸能特征的影响。实验结果表明：采用Si、Mg及Cu元素合金化处理显著改变了泡沫铝的应力-应变行为与吸能特征，使泡沫铝的屈服强度提高，吸能性大幅度上升。另外，还研究了渗流法制备工艺对泡沫铝微观组织和性能的影响，结果显示由于渗流法制备过程特殊的凝固条件，使得泡沫铝的微观组织比相同成分的铸造铝合金的组织明显粗大。     

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.     

合金化对泡沫铝压缩力学行为的影响

采用Si、Mg及Cu元素进行合金化处理，制备了几种不同力学性能的开孔泡沫铝，通过准静态压缩实验研究了合金化对泡沫铝压缩力学性能与吸能特征的影响。实验结果表明，Si、Mg及Cu元素合金化处理能显著改变泡沫铝的应力-应变行为与吸能特征，使泡沫铝的屈服强度提高，吸能性大幅度上升。     

石膏型渗流法制备的开孔泡沫铝的压缩行为研究

本文采用可溶石膏型预制块,通过加压渗流的方法制备了泡沫纯铝、泡沫ZL101合金和泡沫ZL102合金,并通过准静态压缩实验研究了3种不同基体材料的泡沫铝的压缩行为及吸能性能.结果表明:通过石膏型渗流法制备的开孔泡沫铝合金的孔隙率可以达到85％～93.5％;泡沫铝基体材料的力学性能对泡沫铝压缩力学性能有重要影响;泡沫ZL1...     

Development on Preparation Technology of Aluminum Foam Sandwich Panels

泡沫铝夹层板是一种综合性能优异的新型功能材料,由具有高孔隙率特性的泡沫铝芯和金属面板组成。由于该材料不仅具有泡沫铝材料所拥有的极低密度,耗能能力好,比强度和比刚度高,隔热隔音性能优越和高阻尼等优异特性,还一定程度上弥补了泡沫铝材料强度低的缺点,致使泡沫铝夹层板材料在诸如要求具有高机械强度和良好散能能力的轻型结构应用等诸多领域受到广泛关注。目前,泡沫铝夹层板材料已经引起广大研究者的高度重视。本文综合论述了泡沫铝夹层板制备技术的研究进展,并对各种制备工艺的优缺点进行了分析。     

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.     

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)。     

泡沫铝填充薄壁铝合金圆管轴向压缩性能的数值模拟

采用ABAQUS软件建立薄壁铝合金圆管及泡沫铝填充薄壁铝合金圆管的有限元模型,对这2种结构的轴向压缩力学行为进行数值模拟,并且与相应的实验结果作对比。结果表明,数值模拟与实验结果基本吻合。依据薄壁铝合金圆管及泡沫铝填充薄壁铝合金圆管的应力应变图,对2种结构的力学性能做对比,发现填充泡沫铝后,层合圆管承受压力的能力大大提高。