基于铝基复合泡沫材料的三明治夹层缓冲板的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种夹层缓冲板。
【背景技术】
[0002] 轻质吸能材料抵抗爆炸冲击荷载对结构的作用是当前防护工程领域的热点研究 课题之一。泡沫铝是一种人工制备的多孔金属材料，具有低密度、轻质量、高比强度、高比刚 度以及良好的缓冲吸能特性，是近些年来备受关注的新型结构与功能材料。泡沫金属材料 在爆炸、高速撞击等荷载作用下显示出良好的塑形大变形能力，能够有效吸收爆炸冲击产 生的能量。由于普通泡沫铝自身承载力较低，不能单独作为承载结构使用，工程上多将泡沫 铝和钢板制成三明治夹层板结构。
[0003] 虽然普通泡沫铝具有质量轻、抗冲击性能强的特点，但是普通泡沫铝对拉力、压 力、弯矩、扭矩等载荷的抵抗能力比较差，容易发生断裂而破坏，制备成泡沫铝三明治夹层 板结构的承载能力较低、吸能效果也较为有限。普通泡沫铝屈服强度一般不高于lOMPa。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是为了解决普通泡沫铝三明治夹层板承载能力和吸能能力较低的 缺点，提供了一种基于铝基复合泡沫材料的三明治夹层缓冲板。
[0005] 基于铝基复合泡沫材料的三明治夹层缓冲板由前面板、芯层和后面板构成，所述 前面板厚度为0. 8mm，芯层厚度为5-20mm，后面板厚度为0. 8mm，所述芯层材料为错基复合 泡沫材料，所述错基复合泡沫材料的孔径为80μm-150μm。
[0006] 所述铝基复合泡沫材料的型号为1199A1，所述前面板和后面板的材料为Q235级 钢板。
[0007] 本发明的铝基复合泡沫材料屈服强度介于40~120MPa之间，其屈服强度可通过 改变基体属性、内部空心微球尺寸而自行设计调节，具有抗压承载能力高、吸能性能好、轻 质和低密度等优点，更适用于爆炸、强冲击等高应变率载荷作用的服役环境。将铝基复合泡 沫材料制备成铝基复合泡沫三明治夹层板结构，将取得数倍于普通泡沫铝三明治夹层板结 构的吸能效果。
【附图说明】
[0008] 图1是实验一中试件编号SP-1的基于铝基复合泡沫材料的三明治夹层缓冲板的 照片；
[0009] 图2是实验一中一级轻气炮实验的原理示意图，图中1表示高压气室，2表示泡沫 铝子弹，3表示发射管，4表示靶室，5表示靶架，6表示高速照相机；
[0010] 图3是实验一中编号SP-1的基于铝基复合泡沫材料的三明治夹层缓冲板的变形 侧视图、前面板变形的俯视图及后面板变形的俯视图，图中a表示变形侧视图，b表示前面 板变形的俯视图，c表示后面板变形的俯视图；
[0011] 图4是实验一中编号SP-2的基于铝基复合泡沫材料的三明治夹层缓冲板的变形 侧视图、前面板变形的俯视图及后面板变形的俯视图，图中a表示变形侧视图，b表示前面 板变形的俯视图，c表示后面板变形的俯视图；
[0012] 图5是实验一中编号SP-3的基于铝基复合泡沫材料的三明治夹层缓冲板的变形 侧视图、前面板变形的俯视图及后面板变形的俯视图，图中a表示变形侧视图，b表示前面 板变形的俯视图，c表示后面板变形的俯视图；
[0013] 图6是实验一中编号SP-4的基于铝基复合泡沫材料的三明治夹层缓冲板的变形 侧视图、前面板变形的俯视图及后面板变形的俯视图，图中a表示变形侧视图，b表示前面 板变形的俯视图，c表示后面板变形的俯视图；
[0014] 图7是实验一中编号SP-5的基于铝基复合泡沫材料的三明治夹层缓冲板的变形 侧视图、前面板变形的俯视图及后面板变形的俯视图，图中a表示变形侧视图，b表示前面 板变形的俯视图，c表示后面板变形的俯视图；
[0015] 图8是实验一中编号ST的三明治夹层缓冲板的变形侧视图、前面板变形的俯视图 及后面板变形的俯视图，图中a表不变形侧视图，b表不前面板变形的俯视图，c表不后面板 变形的俯视图。
【具体实施方式】
[0016] 本发明技术方案不局限于以下所列举【具体实施方式】，还包括各【具体实施方式】间的 任意组合。
【具体实施方式】 [0017] 一：本实施方式基于铝基复合泡沫材料的三明治夹层缓冲板 由前面板、芯层和后面板构成，所述前面板厚度为〇· 8mm，芯层厚度为5-20mm，后面板 厚度为0. 8mm，所述芯层材料为铝基复合泡沫材料，所述铝基复合泡沫材料的孔径为 80μm-150μm〇
[0018]
【具体实施方式】二：本实施方式与【具体实施方式】一不同的是所述铝基复合泡沫材料 的型号为1199A1，所述前面板和后面板的材料为Q235级钢板。其它与【具体实施方式】一相 同。
【具体实施方式】 [0019] 三：本实施方式与一或二之一不同的是所述芯层厚度 为10_。其它与一或二之一相同。
【具体实施方式】 [0020] 四：本实施方式与一至三之一不同的是所述芯层厚度 为15_。其它与一至三之一相同。
【具体实施方式】 [0021] 五：本实施方式与一至四之一不同的是所述芯层厚度 为20_。其它与一至四之一相同。
【具体实施方式】 [0022] 六：本实施方式与一至五之一不同的是所述铝基复合 泡沫材料的孔径为90μm。其它与一至五之一相同。
【具体实施方式】 [0023] 七：本实施方式与一至六之一不同的是所述铝基复合 泡沫材料的孔径为1〇〇μπι。其它与一至六之一相同。
【具体实施方式】 [0024] 八：本实施方式与一至七之一不同的是所述铝基复合 泡沫材料的孔径为110μπι。其它与一至七之一相同。
[0025]
【具体实施方式】九：本实施方式与【具体实施方式】一至八之一不同的是所述铝基复合 泡沫材料的孔径为120μπι。其它与【具体实施方式】一至八之一相同。
【具体实施方式】 [0026] 十：本实施方式与一至九之一不同的是所述铝基复合 泡沫材料的孔径为130μπι-140μπι。其它与一至九之一相同。
[0027] 采用下述实验验证本发明效果：
[0028] 实验一：
[0029] 试件编号SP-1的基于铝基复合泡沫材料的三明治夹层缓冲板由前面板、芯层和 后面板构成，所述前面板厚度为〇· 8mm，芯层厚度为5mm，后面板厚度为0· 8mm，所述芯层材 料为1199A1，所述1199A1的孔径为150μm。
[0030] 试件编号SP-2的基于铝基复合泡沫材料的三明治夹层缓冲板由前面板、芯层和 后面板构成，所述前面板厚度为0. 8mm，芯层厚度为10mm，后面板厚度为0. 8mm，所述芯层材 料为1199A1，所述1199A1的孔径为150μm。
[0031] 试件编号SP-3的基于铝基复合泡沫材料的三明治夹层缓冲板由前面板、芯层和 后面板构成，所述前面板厚度为0. 8mm，芯