多孔泡沫铝性能研究现状及应用前景展望

多孔泡沫金属是一种内部含义许多空隙的新型材料。由于其具有非泡沫金属所没有的优异特性,因而在一般工业领域特别是高技术领域受到越来越广泛的重视,也引起了国内外浓厚的研究兴趣。多孔泡沫铝是目前研究最为成熟的一种泡沫金属材料,本文对国内外泡沫铝性能研究现状及其应用予以综合概述,并对泡沫铝应用前景进行展望,以期推动泡沫铝的进一步研究和应用。     

金属泡沫材料的性能

较详细地介绍了新兴材料——金属泡沫材料的性能,期望能对我国研究、开发、应用金属泡沫材料工作起到推动作用。     

多孔泡沫金属材料的性能及其应用

多孔泡沫金属是一种在金属基体中含有一定数量、一定尺寸孔径、一定孔隙率的孔洞的金属材料.由于其结构特殊,因此具备了多方面的特殊性能。作为结构材料,它具有轻质、高比强度的特点;作为功能材料,它具有多孔、减振、阻尼、吸音、隔音、散热、吸收冲击能、电磁屏蔽等多种物理性能,因此在国内外一般工业领域及高技术领域都得到了越来越广泛的应用.本文对这种多孔泡沫金属材料的性能及其应用进行了较为全面的介绍。     

多孔铝的声学性能

采用负压渗流法制备了多孔铝,利用驻波管法测量了它在空气中声吸收系数,并考查了多孔铝的孔结构对吸声性能的影响,分析了吸声机理,研究了现多孔铝捐声系数随孔径的减小和试样厚度的增加而增大,当孔隙率达到某一临界值时,可获得最佳吸声效果。     

泡沫铝基高分子复合材料制备及其性能

为了提高泡沫铝基高分子复合材料的机械性能，通过向泡沫铝孔洞中浸渗入高分子材料的方法制备了四种泡沫铝基复合材料，并对其压缩、抗冲击和阻尼等性能进行了实验研究。实验结果与所预测的结果相一致，即制备的泡沫铝基高分子复合材料的如上三性能均较其复合相得以提高．研究结果既寻求到一种制备功能结构一体化材料的新途径，又有助于促进泡沫铝应用范围的扩展。     

泡沫铝的研究现状与应用展望

泡沫铝的多孔结构和金属特性使其在吸声、减震、过滤厦热交换等方面具有优异的性能。介绍了目前国内外泡沫铝的研究进展和基本制备方法，描述了泡沫铝的结构厦特殊性能，并分析了现存工艺、发泡机理及性能分析等方面问题，对泡沫铝在各个领域的应用进行了展望。     

充满生机的新型功能材料-泡沫金属

本文介绍了新型的功能材料-泡沫金属材料的制备方法,结构表征、结构特征和性能特征,并且介绍了国内外这类材料的发展趋势及应用前景。     

多孔泡沫金属的研究及其前景展望

多孔泡沫金属是一种新型功能材料。由于它具有独特的结构和性能 ,在工业中有着广泛的应用前景 ,且前景相当乐观。本文介绍了国内外多孔泡沫金属材料制备工艺及其性能的研究现状 ,并讨论了它在各个领域的应用以及发展前景。我院是国内进行泡沫金属研究较早的单位之一 ,对于泡沫金属制备工艺、成形机理进行了较为系统的研究 ,并取得了重要进展 ,在若干方面走在了国内同行的前列     

泡沫金属多孔体在扭矩作用下的分析表征

泡沫金属是一种综合性能优异的工程材料。该文运用八面体分析模型,分析了在扭矩作用下泡沫金属多孔体内部棱柱的受力状态,得出了泡沫金属的力学关系表征和泡沫金属材料在受到扭矩作用时的强度设计判据。结果表明:在多孔体受到扭矩作用而产生破坏时,可用其孔隙率、对应致密材质的抗拉强度以及对应致密构件的抗扭截面模量(扭转截面系数)等基本参量来描述泡沫金属承受的名义扭矩。     

几种不同性质基体泡沫铝的压缩性能研究

分别以高塑性低强度工业纯铝、高强度低塑性的铝-镁合金及高脆性的铝-锌合金为原材料制备出相同胞结构的开孔泡沫铝,并对其进行压缩实验研究。实验结果表明,基体性能对泡沫铝合金的压缩行为和吸能性有显著影响,虽然不同基体性质的泡沫铝合金压缩过程均出现3个明显的变形区域,但变形行为不同。以高塑性工业纯铝为基体的铝泡沫表现出典型的塑性泡沫特征和较低的坍塌屈服强度,而高强度脆性基体的铝-锌泡沫呈现典型的脆性泡沫特征和较高的弹性模量及屈服强度,在相同应变量情况下,其吸能量和吸能效率均明显高于另外2种泡沫铝。     

亚微米SiCp/Al复合材料的磨损性能

以亚微米级（130nm）SiCp和100—200目（149—75μm）Al粉为原料,采用冷压烧结和热挤压方法制备出不同体积分数的微米SiCp增强Al基复合材料,并在油润滑条件下,对其滑动磨擦特性进行了研究．结果表明i在较高载荷下,体积分数为1．5％和5．0％的SiCp／Al基复合材料具有优异的滑动磨损抗力,且随SiCp含量增加,复合材料的耐磨性能提高,耐磨性可迭市售挤压态锡青铜QSn6．5—0．4的1．21和4．06倍、纯Al的1．10和3．66倍;其磨损表面和次表面在摩擦推挤形变的作用下形成了Al基体＋孔隙＋尺寸适中、近球状、弥散分布SiCp的理想耐磨减摩组织．     

发泡多孔介质对泡沫粒径的影响

通过泡沫粒径测量实验和发泡多孔介质的恒速压汞实验研究不同长度、不同孔隙结构发泡多孔介质的发泡效果,确定泡沫粒径的最小表征单元和泡沫生成稳定时需要的"扰动单元"数量。结果表明:当单幅图像中的泡沫数量高于120时,泡沫粒径的变异系数将趋于稳定,能够消除泡沫粒径的影响;采用扰动单元和扰动单位的概念能更能准确地从泡沫产生机理上评价发泡多孔介质的发泡能力,且当扰动单元数量达到100±20个时,泡沫的变异系数小于0.5,泡沫的粒径均质程度较好;泡沫平均粒径约为主流喉道直径的1.23~1.51倍,均小于平均孔隙直径,在相同的多孔介质中一旦产生能够起到较好的封堵作用。     

多孔氧化镍纳米片的制备及其磁性能研究

采用水热合成法制备了大孔径和小孔径两种多孔氧化镍纳米片.采用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、全自动比表面及孔隙度分析仪以及超导量子相干磁强计等对它们的形貌、晶体结构、比表面积以及磁性能进行了表征,并且探讨了这两种不同孔径氧化镍纳米片的形成机制.研究结果显示:这两种多孔NiO纳米片在55 K和300 K温度下都呈现类铁磁性,而小孔径NiO纳米片显示具有更高的饱和磁化强度,这可能是由于小孔径氧化镍纳米片拥有较大的开孔密度和比表面积,表面缺陷增多导致其表面自旋无序度增加,超反铁磁性效应更加显著.     

多孔金属载体表面描述及挂膜性能

为了加快多孔金属材料在污水生物处理中的应用,提供高效的污水生物处理的生物载体,文章采用激光共聚焦显微镜对海绵铁、锰铁、硅铁的表面状况进行描述,并进行了浸润和挂膜试验研究,结果表明多孔金属表面粗糙,有许多孔隙,适合微生物附着;挂膜效果除了与表面状况相关外,还与材料主要成分的分子量有关.     

强度、吸能与韧性兼容的新型球形孔泡沫纯铝

在球形孔泡沫纯铝压缩、拉伸应力应变曲线基础上,研究了致密化起始点、吸能能力、压缩强度和拉伸性能.结果表明:球形孔泡沫纯铝与球形孔泡沫铝合金的压缩应力应变曲线相似,分为3个部分:线弹性阶段、平台阶段和密实阶段;提出了根据压缩曲线的斜率图,确定球形孔泡沫纯铝的致密化起始点的新方法;球形孔泡沫纯铝相对于球形孔泡沫铝合金是一种吸能能力更强的、韧性性能良好的新材料.采用Gibson-Ashby的模型来分析球形孔泡沫纯铝的压缩屈服强度和抗拉强度,吻合效果良好.     

防灭火三相泡沫流体特性实验研究

为了研究三相泡沫的流体特性，采用实验的方法，考察了剪切速率、发泡倍数、温度、气体介质对三相泡沫粘度的影响，构建了三相泡沫流体的本构方程，测定了三相泡沫流体在注浆管路中的流动阻力及管压降。研究结果表明：三相泡沫属于假塑性的非牛顿流体，其粘度与发泡倍数和温度有关，而与气体介质无关：在一定的条件下，每100m管路中三相泡沫的压力降为0.18MPa。研究结论为三相泡沫在现场的应用提供了依据。     

多孔硅的电化学形成及微结构研究

采用自制的电解池用电化学腐蚀方法制备多孔硅，使用正交试验法设计阳极腐蚀参数。使用原子力显微镜研究多孔硅的微结构，分析并讨论了实验参数对多孔硅微结构的影响，确定了最佳制备工艺。     

多孔镁/铝性能的比较研究

因基体在阻尼和塑性方面的差异,使本文研究的多孔镁,在阻尼性能和压缩应力应变行为上显示出与多孔铝有很大的差别。多孔镁具有更高的阻尼本领、更平坦的压缩应力－应变平台,在冲击能吸收结构中应用应更具有优势。