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開孔泡沫鋁制備及其性能研究（九）

本文工作的目的及主要內容

綜上所述，開孔泡沫鋁具備一系列優良性能，使其成為新型的結構材料和功能材料而受到廣泛關注。目前，用于工業化制備泡沫鋁的工藝有熔體發泡法、粉末冶金發泡法、滲流鑄造法。其中，滲流鑄造法常用于制備開孔泡沫鋁。而目前較為常用的滲流鑄造法是采用食鹽粒子作為填料粒子來制備開孔泡沫鋁，該工藝雖然較為簡單，且易于工業化大規模生產，但所制備開孔泡沫鋁的孔隙率較低，一般低于70%,且存在孔結構不夠均勻、三維連通性差等缺點。因此，有必要探索一種能夠制備出高孔隙率且孔結構均勻的開孔泡沫鋁的新工藝。

另一方面，隨著孔隙率的提高，開孔泡沫鋁的強度下降。而作為優質的結構和功能材料，需要在提高開孔泡沫鋁孔隙率的同時保證較高的基體強度。合金化、變質處理和熱處理是提高鋁合金強度的常用手段。因此，有必要研究合金化、變質處理和熱處理對高孔隙率開孔泡沫鋁的力學性能的影響 。

由于石膏型熔模法所制備的開孔泡沫鋁具有較低的相對密度。因此，可以通過該法制備開孔泡沫鋁夾芯圓管，從而實現該緩沖吸能結構的輕量化。

本文通過石膏型熔模法制備出高孔隙率開孔泡沫鋁。同時，通過合金化、變質處理和熱處理的方法提高開孔泡沫鋁的基體強度，以制備出高孔隙率高比強度的開孔泡沫鋁。通過高孔隙率開孔泡沫鋁填充圓管制得泡沫鋁夾芯圓管。 研究高孔隙率及高比強度開孔泡沫鋁的制備工藝、軸向準靜態壓縮性能以及石膏型熔模法制備的夾芯圓管的壓縮性能。

所要開展的主要研究內容包括：

(1)研究通過石膏型預制塊滲流制備開孔泡沫鋁的工藝，包括石膏型預制塊配比、預制塊焙燒工藝及關鍵滲流工藝參數。

(2)研究泡沫純鋁、泡沫ZL101鋁合金、泡沫ZL102鋁合金三種不同基體材料的泡沫鋁的壓縮性能。

(3)研究變質處理及T6熱處理對開孔泡沫鋁組織、壓縮力學性能及吸能性能的影響。

(4)通過石膏型熔模法制備泡沫鋁夾芯管，研究其壓縮力學性能、吸能性能，并與食鹽粒子滲流法制備泡沫鋁夾芯管進行比較。