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樹(shù)脂-泡沫鋁復(fù)合材料制備及性能研究（二十一）

3.1 引言

泡沫鋁具有質(zhì)量輕，化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，在受到壓縮、沖擊等荷載時(shí)可以通過(guò)孔洞的變形失效吸收大量能量。國(guó)內(nèi)外學(xué)者通常將泡沫鋁作為一種變形吸能的填充物來(lái)使用，這樣做可以發(fā)揮泡沫鋁的輕質(zhì)，比吸能大的特點(diǎn)，它可以代替易燃、性能不穩(wěn)定、容易老化的高分子聚合物泡沫，比如聚氨酯泡沫，從而改善材料對(duì)于惡劣環(huán)境的適應(yīng)能力。相當(dāng)數(shù)量的研究在于將高分子聚合物填充泡沫鋁來(lái)增強(qiáng)多孔金屬的強(qiáng)度和力學(xué)性能，在填充樹(shù)脂到泡沫鋁孔洞中形成復(fù)合材料后，研究者一般通過(guò)準(zhǔn)靜態(tài)壓縮試驗(yàn)，以及不同類型和速度下的沖擊試驗(yàn)，包括落錘沖擊和子彈沖擊試驗(yàn)等方法來(lái)測(cè)試和表征樹(shù)脂-泡沫鋁復(fù)合材料的力學(xué)性能。在第二章的研究中，樹(shù)脂澆鑄體拉伸和壓縮力學(xué)性能測(cè)試結(jié)果表明M4 樹(shù)脂澆鑄體的綜合力學(xué)強(qiáng)度更高，但泡沫鋁自身的多孔結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使得填充后的復(fù)合材料的力學(xué)性能仍具有不確定性。本章將PU-PUR樹(shù)脂共混體系填充泡沫鋁孔洞制備成樹(shù)脂-泡沫鋁復(fù)合材料，進(jìn)行落錘沖擊試驗(yàn)、壓縮試驗(yàn)和簡(jiǎn)支梁沖擊試驗(yàn)，分析了PU-PUR共混樹(shù)脂成分對(duì)樹(shù)脂泡沫鋁復(fù)合材料力學(xué)性能的影響，得到在不同載荷環(huán)境下有最佳力學(xué)性能的復(fù)合材料。

3.2實(shí)驗(yàn)原料與設(shè)備

泡沫鋁為球體開(kāi)孔型泡沫鋁，主孔徑為6mm，孔隙率在80%左右，通孔率為90%以上。聚氨酯 (PU)為雙組分聚氨酯，聚脲(PUR)為雙組分天冬氨酸聚脲。 實(shí)驗(yàn)所需要的設(shè)備如表3-1所示。

                   表3-1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備