多孔金属材料阻尼性能的研究进展

作者：秦若男; 果春焕^*; 李艳春; 邵帅齐; 姜风春

来源：材料导报, 2023, 37(15): 149-158.

• 多孔材料
• 金属
• 空心球
• 阻尼性能

阻尼技术一直以来在工业生产、科技开发及应用中备受关注，且随着技术的不断发展，工业领域对阻尼材料性能的要求也越发苛刻。因此，阻尼材料研究领域聚焦在结构功能一体化材料上，以提高材料的阻尼性能，满足技术发展提出的需求。近年来迅速发展的多孔金属材料是具有广阔应用前景的结构功能一体化材料之一。多孔金属材料的阻尼作用来源于材料阻尼和结构阻尼，但金属材料的固有阻尼性能有限，传统的造孔方法又存在孔隙分布不均匀、大小和数量不可控等不足，因此，需要通过材料的选择与组合、孔隙结构的优化、多种结构的复合等方法，提升多孔金属材料的阻尼性能。目前关于多孔金属材料的阻尼性能研究大都集中在优化材料成分、控制孔隙结构等方面，如将NiTi等高阻尼合金作为多孔金属材料基体，或根据需求加入颗粒或碳纳米管等预制空心结构的增强相，或采用蚀刻、选区激光熔化等新工艺，改善孔隙结构尺寸和分布的均匀性、可控性。这些方法都有效提升了多孔金属材料的阻尼性能，例如碳纳米管增强多孔铝合金材料在25～200℃以及升至390℃后的损耗因子分别为0.26和0.36，分别是多孔铝合金的1.77倍和2.71倍。本文主要从多孔金属材料中基体和增强相材料的种类、孔隙结构的作用出发，对多孔金属材料的阻尼作用机理和阻尼性能研究现状进行阐述和归纳，希望为多孔金属材料结构功能一体化的发展提供更多的思路。

• 单位
  哈尔滨工程大学; 黑龙江省科学院高技术研究院