【摘 要】
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闭孔泡沫铝具有工程结构材料所需要的轻质、比刚度和比强度高以及能量吸收能力强等优点,兼具了功能材料所特有的隔音和电磁屏蔽性能好等特点,因此在高铁、汽车以及航空航天等
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闭孔泡沫铝具有工程结构材料所需要的轻质、比刚度和比强度高以及能量吸收能力强等优点,兼具了功能材料所特有的隔音和电磁屏蔽性能好等特点,因此在高铁、汽车以及航空航天等领域得到了广泛应用。目前,纯铝基闭孔泡沫铝是研究最为广泛的泡沫金属材料,其制备工艺及力学性能研究较为成熟。但是,针对纯铝基泡沫铝回收工艺的研究还很薄弱,特别是在关于回收再生铝性能及其应用可行性方面的研究还鲜有报道。本文通过熔剂覆盖法回收纯铝基闭孔泡沫铝,确定了熔剂的最佳配比,获得了不同熔剂加入量时的回收率并研究了回收率变化的机理;同时,得到了不同熔剂加入量对再生铝拉伸、压缩和抗弯性能以及布氏硬度的影响规律,通过光谱分析、微观组织观察、X射线衍射分析等分析了性能变化原因,并与商业纯铝的力学性能进行了对比分析,评价了再生铝的应用可行性;探索性研究了以再生铝为基体材料的泡沫铝的发泡行为和泡沫再生铝的力学性能。研究表明:泡沫铝的回收率随着熔剂加入量的增加呈现出先升高后下降的趋势,当熔剂加入量为30%时,达到最大值,回收率可达到80%左右;与商业纯铝相比再生铝的力学性能明显提升,抗拉强度提高超过100%,屈服强度提高超过70%,同时发现溶剂加入量对再生铝力学性能的影响并不明显;同时,整体而言再生铝的压缩曲线与纯铝相似,但屈服强度和抗压缩强度略高,抗弯强度提高了超过100%,布氏硬度提高了高50%;性能提升的原因主要是由于Al-Ti相的存在对再生铝有细晶强化和弥散强化作用;通过对再生铝发泡行为的研究发现泡沫再生铝具有和纯铝基泡沫铝相似的孔结构;相同条件下泡沫再生铝的屈服强度比纯铝基泡沫铝提高了将近80%;综上分析,熔剂覆盖法是一种优异的回收纯铝基泡沫铝的方法;同时,由于再生铝具有较优异的综合性能而使得其具有较高的应用价值。
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