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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40年代問世以來，由于諸多的優良性能而得到國內外研究者的廣泛關注。目前，已有一些工藝應用于開孔泡沫鋁的制備，而真正應用于工業化大規模生產的只有滲流鑄造法。國內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，工藝穩定，所制開孔泡沫鋁具有較好的力學性能，但其孔隙率較低，一般低于70%，作為輕質結構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構不夠均勻，三維連通性較差，且食鹽對金屬鑄型、設備的腐蝕也很大。因此，有必要探索一種能夠制備出高孔隙率及高比強度，孔徑、孔結構均勻，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合的方法制備孔隙率較高，孔的三維連通性好，孔徑和孔結構均勻的開孔泡沫鋁。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，一些關鍵工藝過程和參數的控制還有待于進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，其力學性能也隨之下降。根據Ashby和Gibso的理論，泡沫材料的力學性能與其相對密度和基體材料的力學性能成正比。因此，在提高泡沫鋁孔隙率，降低其相對密度的同時，可以通過調整基體材料力學性能的方法，以獲取具備較好力學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、焙燒工藝等關鍵工藝參數，并通過合金化提高開孔泡沫鋁基體材料的力學性能，對制備的高孔隙率泡沫鋁進行準靜態壓縮實驗，研究其壓縮性能。