開孔泡沫鋁制備及其性能研究（十）

高孔隙率開孔泡沫鋁的制備工藝及其壓縮性能

泡沫鋁自上世紀(jì)40年代問世以來，由于諸多的優(yōu)良性能而得到國內(nèi)外研究者的廣泛關(guān)注。目前，已有一些工藝應(yīng)用于開孔泡沫鋁的制備，而真正應(yīng)用于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)的只有滲流鑄造法。國內(nèi)常采用可溶性食鹽作為填料粒子的滲流鑄造法制備開孔泡沫鋁。該方法操作簡單，工藝穩(wěn)定，所制開孔泡沫鋁具有較好的力學(xué)性能，但其孔隙率較低，一般低于70%，作為輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料來講還不夠理想。除此之外，用可溶性食鹽粒子滲流法所制開孔泡沫鋁的孔徑和孔結(jié)構(gòu)不夠均勻，三維連通性較差，且食鹽對金屬鑄型、設(shè)備的腐蝕也很大。因此，有必要探索一種能夠制備出高孔隙率及高比強(qiáng)度，孔徑、孔結(jié)構(gòu)均勻，三維連通性好的開孔泡沫鋁的新工藝。

近年來，一些研究者開始研究用熔模鑄造和滲流法相結(jié)合的方法制備孔隙率較高，孔的三維連通性好，孔徑和孔結(jié)構(gòu)均勻的開孔泡沫鋁。例如，采用石膏型熔模鑄造的方法，但是這些工藝均處于研究的起步階段，一些關(guān)鍵工藝過程和參數(shù)的控制還有待于進(jìn)一步深入的探索和研究。

另一方面，隨著泡沫鋁孔隙率的提高和相對密度的降低，其力學(xué)性能也隨之下降。根據(jù)Ashby和Gibso的理論，泡沫材料的力學(xué)性能與其相對密度和基體材料的力學(xué)性能成正比。因此，在提高泡沫鋁孔隙率，降低其相對密度的同時(shí)，可以通過調(diào)整基體材料力學(xué)性能的方法，以獲取具備較好力學(xué)性能的高孔隙率開孔泡沫鋁。

本章主要研究石膏型熔模鑄造法制備高孔隙率開泡沫鋁的工藝，包括石膏型成分配比、焙燒工藝等關(guān)鍵工藝參數(shù)，并通過合金化提高開孔泡沫鋁基體材料的力學(xué)性能，對制備的高孔隙率泡沫鋁進(jìn)行準(zhǔn)靜態(tài)壓縮實(shí)驗(yàn)，研究其壓縮性能。