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隨著(zhù)經(jīng)濟的發(fā)展和社會(huì )的進(jìn)步，工業(yè)科技隨之迅猛發(fā)展，開(kāi)發(fā)復合材料，探索新材料是當今工業(yè)領(lǐng)域重要的課題。泡沫金屬作為一種新型材料，相對于傳統金屬材料和多孔聚合物材料來(lái)說(shuō)，其不僅具有功能材料的特性，同時(shí)更兼顧了結構材料的特點(diǎn)，具有明顯的優(yōu)勢，發(fā)展前景廣闊。如今，泡沫金屬材料已經(jīng)在汽車(chē)工業(yè)、建筑行業(yè)、航空領(lǐng)域等多個(gè)領(lǐng)域中加以應用，成為新材料領(lǐng)域研究的重點(diǎn)課題之一。 
　　1 泡沫金屬的特性 
　　泡沫材料具有金屬骨架和氣孔，相對于傳統金屬材料，具有傳統金屬可焊性等基本屬性的同時(shí)又具有大量的內部孔隙，而正因為這些內部孔隙的存在使得泡沫金屬具有其自身的優(yōu)勢特點(diǎn)。 
　　1.1具有滲透性 
　　因為泡沫金屬中具有大量的孔隙，但是其中閉孔的數量也占有較大比重，因為只有通孔結構才具有滲透性，因此閉孔對于滲透性是具有很大的影響的。同時(shí)滲透性還與孔徑的大小以及滲透物的屬性有關(guān)。 
　　1.2 消聲減震性 
　　泡沫金屬中存在的通孔結構可以將傳遞進(jìn)來(lái)的聲波以及震動(dòng)向熱能轉化并將其散發(fā)。消聲減震的性你呢與其孔隙率的高地以及直徑的大小有直接的關(guān)系，同時(shí)泡沫金屬相對于石棉等材料耐用性更好，而且強度更高，阻燃性更好。 
　　1.3 熱傳導性能 
　　泡沫金屬的熱傳導性能優(yōu)于金屬材料又低于隔熱材料，而且其導熱性能的好壞有孔隙率有直接的關(guān)系，閉孔結構比通孔結構絕熱性能更好。在對流條件下，提高孔隙率以及擴大孔徑能夠促進(jìn)對流換熱能力的提升。 
　　1.4 電學(xué)性能 
　　因為具有孔隙結構，因此阻尼性很好，倘若將高分子聚合物填充在孔隙中，則能夠有效的提高阻尼特性。對于泡沫金屬材料而言，阻尼特性與表面積的大小有直接的關(guān)系。 
　　2 泡沫金屬材料的結構形態(tài) 
　　人們在對結構材料進(jìn)行研究和使用的時(shí)候首先就要考慮到材料的力學(xué)性能，因此，力學(xué)性能是材料性能評價(jià)的重要參數。而人們要對材料本身所具有的力學(xué)性能進(jìn)行深入的研究首先就要先認識材料的結構形態(tài)。 
　　泡沫金屬材料的主體為金屬骨架和氣孔，氣孔又包括通孔和閉孔兩大類(lèi)。通孔結構又稱(chēng)為開(kāi)孔，即泡沫金屬內部的單個(gè)氣孔是開(kāi)放式的，氣孔之間呈相互連接的狀態(tài)。閉孔結構的氣孔呈封閉狀態(tài)并且各自獨立，與母體金屬是分離狀態(tài)。需要注意的是在大部分的泡沫金屬內容結構中閉孔和開(kāi)孔是同時(shí)存在的。 
　　坡面金屬的支架結構可分為孔壁、筋、節。在開(kāi)孔結構中氣孔之間是相互關(guān)聯(lián)的，隔離的孔壁是不完整的，而閉孔結構則是由完整孔壁將氣孔進(jìn)行隔離。在孔壁較之筋要薄得多的情況下，孔壁對泡沫金屬材料整體的力學(xué)性能的影響是非常薄弱的，可以將其作為準開(kāi)孔結構來(lái)看待。 
　　3 泡沫金屬材料的壓縮力學(xué)性質(zhì) 
　　3.1 靜態(tài)壓縮行為 
　　泡沫金屬材料的應力到應變的曲線(xiàn)分為三個(gè)階段（參見(jiàn)圖1）：第一階段為彈性變形階段，第二階段為屈服平臺階段，第三階段為崩塌壓實(shí)階段。開(kāi)始時(shí)應變很小，應力-應變去心呈線(xiàn)性彈性；接著(zhù)應變不斷增加，應力處于一個(gè)平臺期，幾乎處于一個(gè)不變或者變化很小的狀態(tài)，最后隨著(zhù)泡沫金屬材料內部孔洞不斷擠壓被壓在一起，材料呈壓實(shí)狀態(tài)，應力快速增加。泡沫金屬材料在受到壓縮力的作用下，變形機制主要為棱桿的彎曲和孔壁薄膜的彎曲和拉伸。但是材料內部一些孔洞本身較弱，當應變在局部位置集中時(shí)，原本就較弱的孔洞最先在擠壓作用下被壓壞，再帶動(dòng)與其相鄰的孔洞繼續被壓壞，形成依次傳遞的局面，最終造成了“變形帶”的產(chǎn)生。隨著(zhù)“變形帶”的不斷擴大，破壞應力的擴大和傳遞影響到材料整體時(shí)，就表現為材料整體被壓壞。由此可見(jiàn)，泡沫金屬材料的壓縮塑性變形是逐層傳遞依次破壞的。 
　　實(shí)驗結果表明，泡沫金屬材料在受到壓縮力的作用時(shí)，發(fā)生彈性變形的階段是非常短暫的，當應變達到2%的時(shí)候就會(huì )進(jìn)入到屈服平臺期，也就是說(shuō)對于泡沫金屬材料而言，壓縮屈服應力和屈服平臺期的應力是相等的。 
　　3.2 動(dòng)態(tài)壓縮行為 
　　泡沫金屬所具有減震性能，使其成為一種很好的減震緩沖材料在多種場(chǎng)合中應用，研究泡沫金屬在動(dòng)態(tài)壓縮載荷作用下的力學(xué)性能是新材料領(lǐng)域的熱點(diǎn)問(wèn)題。相對于靜態(tài)壓縮載荷下的力學(xué)性能，動(dòng)態(tài)壓縮載荷的力學(xué)性能問(wèn)題更為復雜，動(dòng)態(tài)壓縮需要充分的考慮到動(dòng)態(tài)效應的一系列的問(wèn)題，包括慣性效應、應變率效應等。根據泡沫金屬材料的壓縮變形機制，在應變率較高的情況下，材料的屈服強度有所提高。在靜態(tài)壓縮載荷條件下，泡沫金屬材料是逐層發(fā)生壓縮變形，有一層氣孔孔壁發(fā)生彎曲變形，也就是塑性變形的第一階段到第二層氣孔的塌陷，隨著(zhù)一層層氣孔在載荷作用下逐層塌陷直至全部的氣孔被彎曲壓實(shí)達到致密程度，這個(gè)變形過(guò)程是不均勻的，而且在某一局部是呈不穩定的狀態(tài)。那么在動(dòng)態(tài)壓縮載荷條件下，應力增加，材料強化主要受兩種因素的影響。一種是隨著(zhù)沖擊速度的不斷提高，沖擊表面的氣孔壓實(shí)更加緊密，從而使屈服應力隨之不斷的增加。另一種是動(dòng)態(tài)壓縮具有突出的局部化特點(diǎn)，這就使得壓縮塑性變形帶的應變速率提高，加上微慣性的作用，造成了變形的對稱(chēng)模式和非對稱(chēng)模式的增強。