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開孔泡沫鋁制備及其性能研究（六）

泡沫金屬性能的主要影像因素

由于泡沫金屬特殊的結(jié)構(gòu)特征，而具備許多母體致密材料不具備的優(yōu)良性能。這些特殊性能受母體材料性能及泡沫金屬結(jié)構(gòu)特征的影響，因此可以通過調(diào)整母體材料性能及泡沫金屬結(jié)構(gòu)特征，從而優(yōu)化泡沫金屬的特定性能，以滿足實(shí)際應(yīng)用中的需求。

1、母體材料的性能

由于泡沫金屬是由母體材料制備所得，因而繼承了母體材料的一些性能。泡沫金屬的屈服應(yīng)力、楊氏模量等均與母體材料的相應(yīng)參數(shù)成比例，母體材料的力學(xué)性能直接決定了泡沫金屬的壓縮行為及變形模式。因此，可以通過變質(zhì)處理、熱處理的手段提高母體材料的性能，從而優(yōu)化泡沫金屬的力學(xué)性能。

2、相對密度或孔隙率

泡沫金屬的相對密度表征的是泡沫金屬材料的密度ρ*與母體致密材料的密度ρs的比值，而孔隙率表征的是泡沫金屬中全部孔洞的體積與總體積的比值。泡沫金屬的孔隙率與相對密度之間可進(jìn)行相互換算，其表達(dá)式為：θ=〔1-ρ*/ρs〕×100%                  （1-1）

高孔隙率的泡沫金屬具備良好的吸聲、電磁屏蔽等性能，高相對密度的泡沫金屬則具備較好的力學(xué)性能，應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要來調(diào)整。

3、孔徑

孔徑是泡沫金屬基本結(jié)構(gòu)參數(shù)之一，可通過泡沫金屬材料任意截面的孔隙平均直徑來表征。較低相對密度的泡沫金屬的力學(xué)性能受孔徑參數(shù)的影響。

4、孔結(jié)構(gòu)類型

不同的泡沫金屬制備工藝可制備出孔結(jié)構(gòu)類型不同的泡沫金屬，可大致分為開孔和閉孔兩種。開孔泡沫金屬具備三維連通的孔結(jié)構(gòu)，金屬材料嵌于孔邊，而閉孔泡沫金屬則是由金屬材料覆蓋于胞孔表面形成彼此封閉的孔結(jié)構(gòu)。開孔泡沫金屬及閉孔泡沫金屬具備各自的性能特點(diǎn)，可根據(jù)實(shí)際需求做出選擇。

5、孔的形狀

泡沫金屬由于制備工藝的不同所制備的泡沫金屬往往具有不同的胞孔形狀。目前，所制備的泡沫金屬多為孔結(jié)構(gòu)不規(guī)則和不均勻的，這對泡沫金屬的性能存在著一定的影響。