高孔隙率多孔鋁合金制備及其性能研究

高孔隙率多孔鋁合金制備及其性能研究

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1、摘要40年前開始的多7L鋁合金探索由于沒有需求,氏期處于低迷狀態(tài);進入二十一世紀,我們在兵器及空天有限目標多樣化需求牽引下,與歐、美相似,這一領域正成為高技術活躍前沿的領域。為了滿足航天TiM對輕質、高比強、散熱、阻尼多功能兼容的需求,分析了孔隙率的組成及多種提高孔隙率實驗方法的基礎上,采用新構思、新方法獲得了輕質、大孔徑(ds=3.5mm~6.0mm)、高孔隙率(Ps=75%~90%)的多孔鋁合金。新構思、新方法包括如下:①發(fā)展了可控制熔體滲流法制備大孔徑高孔隙率多孔鋁臺金的設各:②發(fā)展了用作滲流介質的大孔徑球形顆粒的制備設備及方法;⑨提出并采用控制滲入量

2、,制備高孔隙率多孔鋁臺金的新構思、新方法;④研究了熔體溫度、模具預熱溫度、滲流壓力,合金種類對提高制備高孔隙率多孔鋁合金均勻性的影響因素;從而獲得了大孔徑(ds---3.5ram--6.Omm)、高孔隙率(Ps=75%~90%)的多孔鋁合金,以便獲得散熱、阻尼兼容性能。以兵器消聲為目標牽引下,在原有工作基礎上分析了壓力梯度、凝固順序以及顆粒堆積密度對孔隙率梯度分布的影響;通過振動控制方法,可以改善多孔鋁合金試樣沿長度方向孔隙率的均勻程度。從而,獲得了高強度、小孔徑、孔結構均勻的低孔隙率(P=60%~63%)多孔鋁臺金,并獲得了應用研究進展。為研究空天TM大孔

3、徑、高孔隙率多孔鋁合金對流換熱性能,設計制造了對流換熱性能實驗裝置并菝得了對流換熱性能隨通孔度、孔徑、孔隙率而提高的實驗結果。研究了與兵器消聲性能(小孔徑、低孔隙率多孔鋁臺金)和Ⅲ散熱性能(大孔徑、高孔隙率多孔鋁臺金)二者密切相關的空氣滲流性能與孔結構關系,從而為應用提供了依據。多孔鋁臺金的壓縮性能實驗表明:對應用于空天TM大孔徑高孔隙率多孔鋁臺金用于鑲嵌結構中,在小于GS條件下可以承受T重量及過載,而應用于兵器的小孔徑低孔隙率多孔鋁合金,在小于os條件下可以承受脈動沖擊能量。關鍵詞:高孔隙率及低7L隙率多孔鋁合金.球形填料,孔隙率梯度,滲透系數,對流換熱性

4、能文中字符數40881,圖41幅,表13張,參考文獻59篇。實驗次數350次碩士學期間發(fā)表論文1篇,申請發(fā)明專利1項,會議報告1篇本文有國家自然科學基金(No.90205005,No.50231010)資助本文內容請勿擴散東南大學碩士學位論文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

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