開孔泡沫鋁若干物理性能的研究.pdf

1、泡沫鋁是近幾年發(fā)展起來的集結(jié)構(gòu)—性能一體化的新型功能材料，因此，在工程領(lǐng)域和高科技領(lǐng)域均有著極廣闊的應(yīng)用前景。本文采用對鑄造滲流法制備出了孔結(jié)構(gòu)基本可控、孔洞分布均勻的開孔結(jié)構(gòu)泡，主要對泡沫鋁的導(dǎo)電、導(dǎo)熱、熱膨脹等物理性能進(jìn)行了探索性的研究，并在泡沫鋁的基礎(chǔ)上研究了高體積分?jǐn)?shù)的鋁基石墨復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能。 首先以工業(yè)純鋁為原料，采用加壓滲流方法制備了開孔結(jié)構(gòu)的泡沫鋁，并通過調(diào)整工藝參數(shù)改變泡沫鋁的孔徑和相對密度。采用“直流四端電

2、極”法測量了不同參數(shù)泡沫鋁的電阻，研究開孔泡沫鋁的導(dǎo)電性隨其相對密度和孔徑的變化規(guī)律。實驗結(jié)果表明：隨著相對密度的提高，開孔泡沫鋁的電導(dǎo)率增大，且電導(dǎo)率隨相對密度的改變呈指數(shù)關(guān)系變化；當(dāng)相對密度參數(shù)基本相同時，隨著泡沫鋁孔徑的減小，由于在制備過程中產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)缺陷增多，其電導(dǎo)性下降。 其次，研究了泡沫鋁的結(jié)構(gòu)參數(shù)即相對密度和孔徑對其導(dǎo)熱性能的影響，發(fā)現(xiàn)隨著孔隙率的增加或相對密度的減小，泡沫鋁的熱導(dǎo)率降低，且開孔泡沫鋁的導(dǎo)熱率與相對

3、密度之間也符合滲透理論的指數(shù)關(guān)系；而在孔隙率或相對密度基本相同的條件下，孔徑對泡沫鋁的熱導(dǎo)率和電導(dǎo)率影響很小，可忽略不計。 另外，在泡沫鋁的基礎(chǔ)上，還研究了高體積分?jǐn)?shù)的鋁基石墨復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能，研究表明，石墨含量在50％左右時，鋁基石墨復(fù)合材料的熱導(dǎo)率介于基體純鋁和石墨之間，符合Hasselman等人提出的復(fù)合材料熱導(dǎo)率理論模型—EMA方法，即隨著石墨百分含量的增加，高體積分?jǐn)?shù)的鋁基石墨復(fù)合材料的熱導(dǎo)率呈下降趨勢，且在石墨粒徑