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)展起來的集結構—性能一體化的新型功能材料，因此，在工程領域和高科技領域均有著極廣闊的應用前景。本文采用對鑄造滲流法制備出了孔結構基本可控、孔洞分布均勻的開孔結構泡，主要對泡沫鋁的導電、導熱、熱膨脹等物理性能進行了探索性的研究，并在泡沫鋁的基礎上研究了高體積分數的鋁基石墨復合材料的導熱性能。 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構的泡沫鋁，并通過調整工藝參數改變泡沫鋁的孔徑和相對密度。采用“直流四端電

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

3、密度之間也符合滲透理論的指數關系；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率和電導率影響很小，可忽略不計。 另外，在泡沫鋁的基礎上，還研究了高體積分數的鋁基石墨復合材料的導熱性能，研究表明，石墨含量在50％左右時，鋁基石墨復合材料的熱導率介于基體純鋁和石墨之間，符合Hasselman等人提出的復合材料熱導率理論模型—EMA方法，即隨著石墨百分含量的增加，高體積分數的鋁基石墨復合材料的熱導率呈下降趨勢，且在石墨粒徑