[发明专利]具有负泊松比特性开孔泡沫铝材料的熔模铸造制备方法

摘要

本发明公开了具有负泊松比特性的开孔泡沫铝材料熔模铸造制备方法，开孔泡沫铝材料的内部元胞结构的元胞壁均呈内凹状，从而具备负泊松比特性。具有负泊松比特性的开孔泡沫铝在受到外界载荷时材料会自动集中于加载处，能够充分利用材料的力学特性，与正泊松比的普通泡沫铝相比能够更有效地抵抗变形并吸收能量。该开孔泡沫铝的制备方法如下：先通过熔模铸造法制成普通的开孔泡沫铝材料，然后在铝熔点之下的温度下经过三轴压缩从而制成具有负泊松比特性的开孔泡沫铝材料。具有负泊松比特性的开孔泡沫铝还可直接通过熔模铸造法并应用负泊松比聚氨酯泡沫制成的模具来制备。

主权项

1.一种具有负泊松比特性的开孔泡沫铝材料熔模铸造制备方法，所述开孔泡沫铝材料元胞的元胞壁均呈内凹状，使得开孔泡沫铝材料具备负泊松比特性，其特征在于，所述开孔泡沫铝材料的熔模铸造制备方法包含以下步骤：步骤1)，准备模具、耐火材料和溶解溶液；所述模具上端开口、下端为透气底板；所述耐火材料的熔点高于铝的熔点；所述溶解溶液能够溶解耐火材料、且和铝不发送反应；步骤2)，将耐火材料制成浆料并注入聚氨酯泡沫的空隙中，当浆料干燥硬化后，进行高温焙烧处理，使聚氨酯泡沫气化，得到三维网状预制体；步骤3)，将三维网状预制体置于模具底部的透气底板上，加热至预设的第一温度阈值，然后倒入液态铝熔体；步骤4)，采用顶部加压和底部真空吸铸的方式使铝熔体完全渗入三维网状预制体，冷却凝固后得到带三维网状预制体的开孔泡沫铝；步骤5)，将带三维网状预制体的开孔泡沫铝放入溶解溶液中使得三维网状预制体溶解，获得开孔泡沫铝；步骤6)，将开孔泡沫铝加热至预设的第二温度阈值并进行保温，所述预设的第二温度阈值小于铝的熔点温度；步骤7)，对开孔泡沫铝进行三轴压缩使其发生塑性变形，产生内凹形的开孔结构；步骤8)，将三轴压缩后的开孔泡沫铝冷却至常温，获得具有负泊松比特性的开孔泡沫铝材料。