泡沫鋁-樹(shù)脂基復(fù)合材料壓縮性能及抗高過(guò)載性能研究.pdf

1、超輕多孔材料具有密度小、比強(qiáng)度高、吸能性能優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)越來(lái)越多地被應(yīng)用于民用及軍事等多個(gè)領(lǐng)域。在此類(lèi)材料中，泡沫鋁材料作為功能材料是近些年來(lái)的研究熱門(mén)話題，泡沫鋁材料是一種以鋁及其合金作為基礎(chǔ)材料，結(jié)構(gòu)中具有大量孔洞，具有質(zhì)輕、強(qiáng)度高等特點(diǎn)的多孔金屬材料，其具有的性能包括吸聲、阻燃、隔聲、輕質(zhì)、吸收沖擊能、阻尼、散熱、減振以及電磁屏蔽等多種優(yōu)異性能，因此，在21世紀(jì)許多材料工作者都將其作為熱門(mén)材料進(jìn)行研究與分析，并使其得到了廣泛地應(yīng)

2、用。
　　IPC材料是由多相組成，在材料內(nèi)部，其擁有各個(gè)部分連續(xù)的三維方向組分，而拓?fù)涫瞧渲饕拇嬖谛问?。換句話說(shuō)，兩相材料兩者均含有孔隙微結(jié)構(gòu)且相互獨(dú)立，同時(shí)，各個(gè)方向上的所有微型結(jié)構(gòu)均被兩相材料所覆蓋。因此，IPC是常用復(fù)合材料的一種改進(jìn)的形式，在宏觀角度考慮，各個(gè)成分均保證了其自身的優(yōu)良特點(diǎn)。環(huán)氧樹(shù)脂常被當(dāng)做結(jié)構(gòu)阻尼材料，其常備用以制備阻尼性能較優(yōu)的環(huán)氧樹(shù)脂基復(fù)合材料。而聚氨酯樹(shù)脂具有大尺度的性能可調(diào)性，但是其內(nèi)部產(chǎn)生的熱量

3、大，同時(shí)其耐濕熱性能及耐酸堿性能較差。
　　壓電阻尼復(fù)合材料作為智能型阻尼復(fù)合材料的典型代表，其是在聚合物基體中添加壓電陶瓷顆粒，使其均分分布與基體當(dāng)中，以制取擁有優(yōu)良阻尼效果的新一代阻尼復(fù)合材料。
　　本論文研究?jī)?nèi)容為以低粘度環(huán)氧樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂為聚合物基體，以炭黑（CB）為導(dǎo)電相，以鈮鎂鋯鈦酸鉛（PMgN）為壓電相，以玻璃纖維為增強(qiáng)相、填充泡沫鋁形成具有互穿相復(fù)合材料（IPC）結(jié)構(gòu)的泡沫鋁/壓電相/樹(shù)脂基復(fù)合材料。通過(guò)研

4、究各組分材料的微觀表面形貌，壓縮性能及抗高過(guò)載性能，探究不同樹(shù)脂基體、不同壓電相及增強(qiáng)相含量及表面形貌對(duì)材料力學(xué)性能的影響，以研制一種抗高過(guò)載、承受多次高載荷沖擊后仍具有良好能量衰減特性的阻尼復(fù)合材料，以滿足航天部門(mén)對(duì)此類(lèi)材料的需求。
　　通過(guò)壓縮實(shí)驗(yàn)證明，泡沫鋁/聚氨酯樹(shù)脂基復(fù)合材料較泡沫鋁/環(huán)氧樹(shù)脂基復(fù)合材料擁有更高的力學(xué)性能及變形能力，其破壞形式為韌性斷裂。同時(shí)，通過(guò)增加陶瓷顆粒含量（100wt％）及短切纖維含量（2wt%）