[发明专利]多孔金属材料以及其应用

说明书

本发明提供一种多孔金属材料以及其应用，其中，多孔金属材料包括至少一个金属单元胞体以及至少一块拼接板，所述金属单元胞体的上侧和/或下侧连接有所述拼接板，所述拼接板的上板面和/或下板面连接有所述金属单元胞体，所述金属单元胞体和所述拼接板之间通过插接结构连接。通过插接结构的设置，金属单元胞体和拼接板之间是通过插接结构实现连接的，简化了金属单元胞体之间的拼接工艺。

技术领域

本发明属于多孔金属材料技术领域，尤其涉及一种多孔金属材料以及其应用。

背景技术

多孔金属材料是一种基体内部存在大量连通或不连通孔洞的新型轻质多功能材料。由于在基体内部存在大量的孔结构，使得多孔金属材料具有轻质化的特性。但孔结构的特殊性和多样性，又使多孔金属材料具有优良的机械性能，具有较高的比强度和比刚度，较高的阻尼减振和冲击吸能效能，被广泛应用于航空航天、汽车、能源、化工和建筑等工业领域。多孔金属材料在国民经济建设和国防高科技等诸多领域有着广泛的应用前景。

多孔金属材料有多种划分方法：按金属单元胞体的排列方式，可分为二维的蜂窝状多孔金属和三维的泡沫状多孔金属；按金属单元胞体的分布情况，可分为规则多孔金属和非规则多孔金属。

其中，针对多孔金属材料，存在多种不同的制备方法。根据所需加工金属的相态，可以将这些方法归纳为三大类，分别是液态金属成型法、粉末金属成型法和金属塑性成型法。

液态金属成型法主要是利用液态金属铸造的成型方法，通过控制金属铸造的凝固过程，在凝固过程中向金属液中吹入气体或是掺入发泡剂，来实现多孔金属的加工制备。基于这种工艺方法，衍生出直接吹气法和熔体发泡法等不同的工艺。但这种液态金属成型法所生成的孔洞形状和尺寸难以控制，主要用于制备非规则的多孔金属。

粉末金属成型法主要是利用金属粉末作为原材料，来制备多孔金属，主要有粉末烧结和增材制造等方法。粉末烧结法是将金属粉末预先压制成形，然后再加热烧结在一起。这种工艺加工出的多孔金属强度较低，并且仍然是非规则的多孔金属。增材制造是一种新型的制备多孔金属的方法，目前主要用于钛合金的多孔金属，可以生产出多孔金属材料。但限于增材制造的工艺特性，该方法不适用于大规模批量化制造，只能用于原型产品的研发，而且生产成本较高。

金属塑性成型法多用于二维的蜂窝金属的制备。首先利用辊轮轧制出单层的金属蜂窝板，再通过胶黏或焊接的方式将金属蜂窝板层叠在一起，制备出二维结构的蜂窝金属。

综上所述，虽然目前已存在多种方法制备多孔金属材料，但以上这些方法仍主要用于非规则多孔金属的制备，其金属单元胞体的结构并能得到有效控制。而且，现有的规则多孔结构主要通过金属单元胞体之间的焊接或胶接来实现拼接过程，其拼接工艺较为繁琐复杂。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种多孔金属材料，其旨在解决金属单元胞体之间拼接工艺较为繁琐复杂的问题。

本发明是这样实现的：

一种多孔金属材料，包括至少一个金属单元胞体以及至少一块拼接板，所述金属单元胞体的上侧和/或下侧连接有所述拼接板，所述拼接板的上板面和/或下板面连接有所述金属单元胞体，所述金属单元胞体和所述拼接板之间通过插接结构连接。

可选地，所述金属单元胞体包括至少一个胞体子单元，所述胞体子单元包括上侧连接板、与所述上侧连接板平行设置的下侧连接板以及用于连接所述上侧连接板和所述下侧连接板的中间连接板，所述上侧连接板至少开设有一个第一插接孔，且所述第一插接孔均避让所述中间连接板在所述上侧连接板的垂直投影，所述下侧连接板至少开设有一个第二插接孔，且各所述第二插接孔均避让所述中间连接板在所述下侧连接板的投影；