泡沫铝的性能特点

1物理性能。

泡沫铝最明显的特点是重量轻，密度低，随孔的变化而变化，比重仅为同体积铝的0.1-0.6倍，但其牢固度比泡沫塑料高4倍以上。泡沫铝材的导电性远小于实心铝材，相反电阻更大，是电的不良导体。泡沫铝的导热性能远小于实芯铝，约为实芯铝的0.1-0.2倍。另外，泡沫铝具有刚性大、不易燃、不易氧化、不易老化、耐候性好、回收性好等特点。

对于承受弯曲负荷的装置，所使用的材料应具有较高的强度，通过对比泡沫铝和一些常见的结构材料(铝、钢)的比强度值(泡沫铝:铝:钢=5:2.5:1)，发现泡沫铝具有高比强度特征。实验研究表明，适当的热处理可以提高比强度。因此，泡沫铝可用于承受大弯曲负荷装置。

2力学性能。

与其他多孔材料相同，泡沫铝的弹性模量、剪切模量、弹性极限等随着孔隙率的增大，呈指数函数下降。

(1)抗拉强度。泡沫铝的抗拉强度低，几乎没有伸长率，表现为半脆性。实验发现孔径大小对其拉伸性能有一定的影响。相对密度相同时，孔径小的伸长强度高于孔径大的伸长强度。

(2)抗压强度。泡沫铝的抗拉强度低，但抗压强度高。泡沫铝压缩应力一应变曲线可分为线弹性区、屈服平台区、致密区三个区。孔径不同的泡沫铝的压缩应力应变曲线形状基本相似，主要表现在塑料平台的高度上，孔径的大小与塑料平台的高度不是简单的线性关系，而是在某个孔径下塑料平台的最高。发泡铝的抗压强度与其密度和压缩率的关系图显示，密度增加，抗压强度增加。

3吸力的特性。

多孔结构材料可用作吸力材料。职场质量小，吸收能力大的材料有很大的作用。泡沫铝单位质量小，强度高，泡沫铝具有高能吸收能力。泡沫铝在压缩过程中有一个长宽的应力平台，在基本恒定的应力下可以通过应变吸收能量。吸力要求应力应变曲线下的面积，因此当屈服平台高而宽时，吸力越大。孔径的大小对屈服平台的高度有一定的影响，因此可以找到合适的孔径，提高屈服平台的吸引力。此外，其吸力随着孔隙率的非单调变化，在某个孔隙率下具有最大的吸力。

4阻尼性能。

材料的阻尼性能是指材料由于内部原因，不能将机械振动能量逆转为热能的能力。利用材料的能力，可以减少不想要的噪音和振动。根据Zener的经典理论，提高金属材料阻尼性能的一个重要途径是最大限度地发挥缺陷之间的互动作用，获得最大的线性阻尼，扩大力学机制，获得最高的非线性阻尼。多孔材料明显符合高阻尼材料的组织特征，实验证明了孔的存在，在一些非金属或金属材料的阻尼响应中起着重要作用。

泡沫铝作为宏观的多孔材料，由金属骨架和孔组成，组织非常不均匀，应变强烈滞后于应力，压缩应力的应变曲线包含长的稳定段，因此是具有高能吸收特点的轻量高阻尼材料，在消声减震等领域有很大的应用前景。实验研究发现：

(1)孔径一定时，泡沫铝的内耗随孔隙率的增大而增大。

(2)孔隙率一定时，泡沫铝的内耗随孔径的减少而增大。

(3)泡沫铝的内耗与应变振幅密切相关，随着振幅的增大而增大。

(4)泡沫铝的内耗在低频范围内与频率变化无明显关系。

在低阻尼铝中加入大量孔洞后，可显著提高阻尼能力。由于孔本身的弹性模量几乎为零的软性和孔与基体之间形成的大量界面。此外，泡沫铝内部还存在许多微观和宏观缺陷，泡沫铝的减震机制是其缺陷的综合效果，减震是其主要的减震机制。

5吸音性能。

泡沫铝材，尤其是通孔泡沫铝，声音通过泡沫铝时，声波也是振动，材料内部发生散射、干扰和漫反射，将声音吸入气孔，振动内部骨架，声能部分转化为热能，通过热传输消耗，起到吸音的作用，因此泡沫铝具有良好的吸音能力。吸音性能通过吸音系数来测量，吸音系数越大吸音性能越好，泡沫铝的吸音性能主要取决于孔的特点，孔的吸音性能越好。孔越细，吸音性能越好。