高孔隙率多孔铝合金制备及其性能研究

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1、摘要40年前开始的多7L铝合金探索由于没有需求，氏期处于低迷状态；进入二十一世纪，我们在兵器及空天有限目标多样化需求牵引下，与欧、美相似，这一领域正成为高技术活跃前沿的领域。为了满足航天TiM对轻质、高比强、散热、阻尼多功能兼容的需求，分析了孔隙率的组成及多种提高孔隙率实验方法的基础上，采用新构思、新方法获得了轻质、大孔径(ds=3．5mm～6．0mm)、高孔隙率(Ps=75％～90％)的多孔铝合金。新构思、新方法包括如下：①发展了可控制熔体渗流法制备大孔径高孔隙率多孔铝台金的设各：②发展了用作渗流介质的大孔径球形颗粒的制备设备及方法；⑨提出并采用控制渗入量

2、，制备高孔隙率多孔铝台金的新构思、新方法；④研究了熔体温度、模具预热温度、渗流压力，合金种类对提高制备高孔隙率多孔铝合金均匀性的影响因素；从而获得了大孔径(ds---3．5ram--6．Omm)、高孔隙率(Ps=75％～90％)的多孔铝合金，以便获得散热、阻尼兼容性能。以兵器消声为目标牵引下，在原有工作基础上分析了压力梯度、凝固顺序以及颗粒堆积密度对孔隙率梯度分布的影响；通过振动控制方法，可以改善多孔铝合金试样沿长度方向孔隙率的均匀程度。从而，获得了高强度、小孔径、孔结构均匀的低孔隙率(P=60％～63％)多孔铝台金，并获得了应用研究进展。为研究空天TM大孔

3、径、高孔隙率多孔铝合金对流换热性能，设计制造了对流换热性能实验装置并菝得了对流换热性能随通孔度、孔径、孔隙率而提高的实验结果。研究了与兵器消声性能(小孔径、低孔隙率多孔铝台金)和Ⅲ散热性能(大孔径、高孔隙率多孔铝台金)二者密切相关的空气渗流性能与孔结构关系，从而为应用提供了依据。多孔铝台金的压缩性能实验表明：对应用于空天TM大孔径高孔隙率多孔铝台金用于镶嵌结构中，在小于GS条件下可以承受T重量及过载，而应用于兵器的小孔径低孔隙率多孔铝合金，在小于os条件下可以承受脉动冲击能量。关键词：高孔隙率及低7L隙率多孔铝合金．球形填料，孔隙率梯度，渗透系数，对流换热性

4、能文中字符数40881，图41幅，表13张，参考文献59篇。实验次数350次硕士学期间发表论文1篇，申请发明专利1项，会议报告1篇本文有国家自然科学基金(No．90205005，No．50231010)资助本文内容请勿扩散东南大学硕士学位论文AbstractDuring40years，researchesonporousaluminumhadbeenatlowtidebecauseofBOrequirement．TomeetthediverSifiedneedsofweaponandspaceaerocrafl，wearerecentlyfocusonthi

5、sactivefieldofhightechnologyjustasEar．andU．S．A．in21th．century．AimingattherequirementofTM’smultifunction：lightweight，highspecificstrength，heattransferanddamping，porosityofporousaluminumwasstudiedandporousaluminumalloyoflargeaperture(ds=3．5mm～6mm)andhighporosity(Ps：75％～90％)werefabric

6、atedwithnewideaandnewmethodasfollow：①Equipmentsandmethodsoflargeaperturegranulesandcontrollableporousaluminumalloyfabricationbyinfiltrationweredeveloped；②Equipmentandmethodofspheregranules；(耍)MethodofcontrollableweightofmeltWaSbroughtforward；④Factorsofuniformityofporosity,including

7、pouringtemperatureofaluminumalloy,preheatedtemperatureofgranulesandinfiltrationpressurewerestudiedandonthebasicofpreciselycontrollingfabricationparameters，porousaluminumalloyoflargeaperture、highporositywasfabricatedtogaincombinedfunctionofheattransferanddamping．Tomeetthenoiseelimin

8、ationofweapon，threeinfluen