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304不锈钢纤维/ZL104铝合金复合泡沫的孔结构、力学、吸声性能及其机理

253 编辑：管理员来源：苗琪,左孝青,周芸,王应武,郭路,王坦,黄蓓

2024-04-09 08:42:58

渗流泡沫铝独特的开孔结构，使其具有低密度、高比强度、耐温、不吸湿和可回收等特性[1~5] 这种泡沫铝对频率高于800Hz的噪声有良好的吸收性能[6]，有广阔的应用前景[7~12] 渗流泡沫铝的孔隙率，对其吸声性能有显著的影响[13~19] 低孔隙率(孔隙率低于70%)渗流泡沫铝在1000~5800 Hz的平均吸声系数低于0.7[6] 随着孔隙率的提高其吸声性能提高，但是力学性能严重降低[20, 21] Wang Hui等[22]发现，孔隙率从61.5%提高到65.5%时，泡沫铝的吸声系数增大了11.24%；Liu[23]制备的孔隙率为85%~96%的高孔隙率渗流泡沫铝，其屈服强度只有0.13~0.28 MPa；Wu[21]采用熔模铸造法制备的孔隙率为85%~93.5%的开孔泡沫铝，其屈服强度也只有0.086~0.102 MPa 改性处理和T6热处理使泡沫铝的屈服强度有所提高(0.235 MPa)，但是仍然不能满足作为结构材料使用的要求制备兼具高力学性能及高吸声性能的渗流泡沫铝，是重要的研究方向提高渗流泡沫铝力学性能最有效方法，是对泡沫基体进行复合化处理，用颗粒、晶须或纤维等材料使其强化 [24~31] Altink?k[24]研究了Al2O3/SiCp复合材料，发现起抗拉强度随着SiCp粒径的减小而提高；郭成等[25]制备了MgAl2O4晶须增强铝基复合泡沫材料，发现MgAl2O4晶须使其压缩性能大大提高；Zhang等[27]制备了编织碳纤维增强铝基复合材料，发现纤维复合使其力学性能明显提升；Mu等[28]制备了碳纤维/泡沫铝复合材料，发现纤维含量(体积分数)为5%的复合泡沫其压缩性能比纤维含量为1%的复合泡沫明显提高本文制备ZL104合金泡沫和304不锈钢纤维/ZL104合金复合泡沫，研究孔隙率和纤维含量对复合泡沫力学性能和吸声性能的影响并分析其机理 1 实验方法1.1 试样的制备基体材料为ZL104铝合金(9.3%Si，0.25%Mg和0.32%Mn)，渗流前驱体为NaCl颗粒，其直径分别为0.35 mm(主盐)和0.12 mm(调控盐)，比例为7∶1.2，增强体为304不锈钢纤维(?0.1 mm×5 mm) 将前驱体颗粒和不锈钢纤维均匀混合后压制成预制体，然后将其加热到650℃，保温30 min后用ZL104合金熔体进行压力渗流(渗流压力0.4~0.8

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