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樹脂-泡沫鋁復合材料制備及性能研究（二十八）

如圖3-12所示為PU-PUR/Al Foam復合材料在50J落錘沖擊能量下的載荷-時間曲線，從圖中可以看出，PU-PUR/Al Foam復合材料在落錘沖擊荷載下的載荷-時間曲線分為三個階段。

在第一個階段，在沖擊作用下其荷載隨著時間而呈現(xiàn)直線上升，呈現(xiàn)出近似直線上升的趨勢，從斜率來看，聚脲含量較高的M4/Al Foam和M5/Al Foam復合材料的斜率要更高，載荷隨著時間上升更快，而聚脲含量較低的M1/Al Foam 、M2/Al Foam和M3/Al Foam的斜率要更低一些，載荷隨著時間上升更慢。從載荷-時間曲線圖來看，斜率和共混樹脂中聚脲的含量呈現(xiàn)正相關，也就是說，共混樹脂中聚脲成分的增加帶來了更高的共混樹脂強度，使得載荷-時間曲線圖的第一階段的斜率上升更快。

在載荷-時間曲線的第二個階段，曲線波動上升，直到上升到最大載荷。從峰值載荷來看，M1/Al Foam和M2/Al Foam的峰值載荷相差不大，其峰值載荷分別為4014N和4236N，說明共混樹脂里聚脲含量較低時對峰值載荷的增加效果有限。而當聚脲含量占到共混樹脂的一半的時候，其峰值載荷增加明顯，M3/Al Foam的峰值能量比M1/Al Foam的增加了41.06%，而M2/Al Foam的峰值載荷比M1/Al Foam 的增加了5.53%。當聚脲含量超過共混樹脂含量的一半的時候，其峰值載荷增加更加明顯，M4/Al Foam和M5/Al Foam分別比M1/Al Foam增加了104.19%和115.94%。從峰值載荷來看，聚脲含量與峰值載荷成正比，而當聚脲含量達到100%的時候，峰值載荷為最高，其值為8668N。

在載荷-時間曲線的第三個階段，沖擊荷載開始隨時間下降，其中，M4/Al Foam和M5/Al Foam的下降速度較快，這是由于其聚脲含量較高，共混樹脂固化后的強度較高，沖擊荷載可以快速傳遞到整個復合材料，從而復合材料能夠較為快速地變形失效。而在較低聚脲含量的M1/Al Foam 、M2/Al Foam和M3/Al Foam中，由于其聚氨酯含量較高，共混樹脂固化后的彈性較強，其傳遞沖擊荷載的能力較弱，導致在受到沖擊荷載的影響后，復合材料的響應較慢。

從到達沖擊峰值載荷的時間來看，不同復合材料到達沖擊峰值載荷的時間很接近， 最低時間為1.86ms, 最高時間為2.02ms。而從沖擊持續(xù)時間來看，M4/Al Foam和M5/A1 Foam 的沖擊持續(xù)時間較短，分別為7.53ms和7.37ms。M1/Al Foam和M2/Al Foam的沖擊持續(xù)時間較高，分別為13.45ms和13.11ms。M3/Al Foam則同 處于中間，為10.43ms。

綜合從載荷-時間曲線來看，M4/Al Foam和M5/Al Foam的到達峰值載荷時間更快，峰值載荷都很高，沖擊持續(xù)時間較短，說明這兩種復合材料在受到沖擊荷載時可以更快速地響應而具有更高的抗沖擊能力。