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樹脂-泡沫鋁復合材料制備及性能研究（二十一）

3.1 引言

泡沫鋁具有質量輕，化學穩定性強的優點，在受到壓縮、沖擊等荷載時可以通過孔洞的變形失效吸收大量能量。國內外學者通常將泡沫鋁作為一種變形吸能的填充物來使用，這樣做可以發揮泡沫鋁的輕質，比吸能大的特點，它可以代替易燃、性能不穩定、容易老化的高分子聚合物泡沫，比如聚氨酯泡沫，從而改善材料對于惡劣環境的適應能力。相當數量的研究在于將高分子聚合物填充泡沫鋁來增強多孔金屬的強度和力學性能，在填充樹脂到泡沫鋁孔洞中形成復合材料后，研究者一般通過準靜態壓縮試驗，以及不同類型和速度下的沖擊試驗，包括落錘沖擊和子彈沖擊試驗等方法來測試和表征樹脂-泡沫鋁復合材料的力學性能。在第二章的研究中，樹脂澆鑄體拉伸和壓縮力學性能測試結果表明M4 樹脂澆鑄體的綜合力學強度更高，但泡沫鋁自身的多孔結構特點使得填充后的復合材料的力學性能仍具有不確定性。本章將PU-PUR樹脂共混體系填充泡沫鋁孔洞制備成樹脂-泡沫鋁復合材料，進行落錘沖擊試驗、壓縮試驗和簡支梁沖擊試驗，分析了PU-PUR共混樹脂成分對樹脂泡沫鋁復合材料力學性能的影響，得到在不同載荷環境下有最佳力學性能的復合材料。

3.2實驗原料與設備

泡沫鋁為球體開孔型泡沫鋁，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。 實驗所需要的設備如表3-1所示。

                   表3-1 實驗設備