鋁-碳纖維復合泡沫材料制備與壓縮性能的研究.pdf

1、泡沫鋁是由金屬相和氣孔組成的復合材料，可廣泛應用于交通運輸、建筑機械、冶金化工、電子通訊和航天航空等多個領域，對其研究已經(jīng)成為當今世界材料科學高技術領域的重要研究、開發(fā)熱點之一。目前在工業(yè)應用中，人們對泡沫鋁的力學性能越來越關注，尤其是其能量吸收性能。
　　 在泡沫鋁發(fā)泡時，將碳纖維加入鋁熔體中，制備碳纖維增強泡沫鋁材料。為改善碳纖維與鋁基體的潤濕性，在硫酸銅酸性鍍液中對預處理后的碳纖維進行了鍍銅處理，電鍍后在碳纖維表面形成了均

2、勻的鍍層。采用熔體發(fā)泡法分別制備了碳纖維含量為0.35，1.0和1.7v01.％的鋁/碳纖維復合泡沫材料。制備的鋁/碳纖維復合泡沫材料的孔隙率在79.3％～90.6％之間，最小表觀密度可達0.26g/cm3。
　　 測試了鋁/碳纖維復合泡沫材料的準靜態(tài)壓縮性能，鋁/碳纖維復合泡沫材料的壓縮曲線均比較平緩，顯示出比較明顯的塑性材料的特征。分析了泡沫鋁的密度，孔結構及碳纖維含量等對泡沫鋁強度和彈性模量的影響以及相對密度對壓實應變的影

3、響。研究結果表明：鋁/碳纖維復合泡沫材料的屈服強度隨纖維含量的增加而增大，試樣最大的屈服強度可以達到9.51MPa。碳纖維含量為1.7v01.％，密度為0.54g/cm3的泡沫鋁樣品，屈服強度可以達到9.3MPa，
　　 對鋁/碳纖維復合泡沫材料的吸能性能進行了分析，對不同密度、不同碳纖維含量泡沫鋁的能量吸收能力、能量吸收效率進行了研究，結果表明：隨著碳纖維含量的增加，泡沫鋁試樣吸收能量明顯提高，碳纖維含量越大，吸收能量的能力越