AEM | 东北大学穆永亮课题组: 粉煤灰空心球/铝基多孔复合材料的高温压缩性能

背景：随着轻量化与多功能化材料需求增长，固体废弃物的资源化再利用成为关键。粉煤灰空心球(FAC)作为工业固废，其轻质、高温稳定特性为铝基复合材料的轻量化设计提供了新思路。研究目的：东北大学穆永亮课题组旨在通过渗流铸造法制备粉煤灰空心球/铝基多孔复合材料(Al-FAC)，并通过添加镁元素优化界面结合，系统研究该材料在室温至650℃宽温域下的压缩行为、能量吸收性能及变形机制，以探究其高温应用潜力。结论：研究发现，添加镁元素显著增强了铝基体与粉煤灰空心球之间的界面结合强度，提升了材料的结构均匀性与高温变形稳定性。材料在室温至300℃的能量耗散主要由空心球脆性断裂与剪切带扩展主导；随着温度升高，转变为“脆性微球-塑性基体”协同变形模式。即使在超过基体熔点(600℃)的高温下，材料仍能保持明显的应力平台特征，有效能量吸收能力可达25MPa。该研究为开发兼具轻质高强与高温稳定吸能性能的金属基多孔复合材料提供了理论依据和设计准则。