本发明涉及缓冲吸能结构材料，尤其涉及固液双态高性能可重用缓冲吸能结构材料及加工工艺。
背景技术：
1、传统的缓冲吸能材料在结构稳定性和可重复使用性方面存在显著不足，通常在承受多次冲击后，材料的吸能性能会逐渐衰减，且难以通过简单的工艺恢复到初始状态。此外，传统材料在不同金属层之间的结合强度往往较低，容易因界面分离导致整体结构失效，尤其是在高应力和高温条件下。传统工艺也难以控制微观结构的均匀性，容易产生应力集中，从而降低材料的整体性能。同时，传统材料在抗氧化性和耐腐蚀性方面也表现不佳，使用寿命较短，且在复杂环境中易出现性能衰退的问题。以上这些不足之处导致传统缓冲吸能材料在高要求的应用场景中表现欠佳，难以满足现代工业对高性能和高耐久性材料的需求，需要加以优化和改进。
技术实现思路
1、本发明的目的是为了解决上述背景技术中提出的技术问题。
2、本发明采用了如下技术方案：固液双态高性能可重用缓冲吸能结构材料及加工工艺，所述该结构材料包括：由铝合金核心和镍钛形状记忆合金外壳组成的复合结构，其中铝合金核心位于内部，镍钛形状记忆合金外壳包覆于外部；
3、所述铝合金核心与镍钛形状记忆合金外壳通过金属键合技术紧密连接，连接界面采用纳米级过渡层涂覆，以提高不同金属之间的结合强度。
4、较佳的，所述铝合金核心与镍钛形状记忆合金外壳通过以下结构连接：中间设置一层金属衬层，该衬层夹在铝合金核心与镍钛形状记忆合金外壳之间，所述衬层通过多点焊接工艺与铝合金核心和镍钛形状记忆合金外壳分别固定；
5、所述多点焊接工艺采用脉冲焊接技术，以控制焊接点的尺寸和分布，确保铝合金核心与镍钛形状记忆合金外壳之间的稳定连接。此处，通过在铝合金核心与镍钛形状记忆合金外壳之间设置金属衬层，并采用多点焊接工艺，该结构有效提升了连接的强度和稳定性。衬层的存在缓冲了铝合金与镍钛合金之间的热膨胀系数差异，减少了界面应力集中问题，延长了材料在高应力和复杂环境中的使用寿命。
6、较佳的，所述铝合金核心与镍钛形状记忆合金外壳通过以下分区连接结构组成：所述铝合金核心为蜂窝状结构，其与镍钛形状记忆合金外壳通过相匹配的波纹状或阶梯状嵌合结构连接；
7、所述嵌合结构中每个蜂窝单元通过精密机械加工工艺与外壳的波纹或阶梯形状相吻合，以实现高精度的紧密连接。此处，采用蜂窝状铝合金核心与波纹状或阶梯状镍钛合金外壳的嵌合结构，通过精密机械加工工艺实现高精度连接。这样的分区连接结构提高了材料的整体刚性和抗变形能力，确保在多次吸能过程中结构的完整性，进一步增强了材料的耐久性和适应性。
8、固液双态高性能可重用缓冲吸能结构材料的加工工艺，所述材料的制备工艺包括以下步骤：
9、通过选择性激光熔融(slm)技术增材制造镍钛形状记忆合金的复杂点阵结构，所述点阵结构为空心设计，以便后续填充铝合金；
10、将所述镍钛合金点阵结构放入真空铸造模具中，准备进行铝合金的浇铸。
11、较佳的，所述真空铸造工艺包括以下步骤：
12、在真空环境下将铝合金加热至熔融状态；
13、将熔融的铝合金通过浇注口注入镍钛合金点阵结构的空心部分，待铝合金冷却后形成紧密结合的复合结构。此处，真空铸造工艺在真空环境下进行铝合金的熔融和浇铸，确保了铝合金与镍钛合金之间的紧密结合，避免了气泡和杂质的引入。这种工艺提高了材料的内部密实度和结合强度，从而增强了复合材料的整体结构性能和耐久性。
14、固液双态高性能可重用缓冲吸能结构材料的加工工艺，所述材料的另一种制备工艺包括以下步骤：
15、将铝合金棒材预先加工成所需形状，并填入镍钛形状记忆合金管材中；
16、通过机械组装工艺将多根铝合金镍钛合金双材料的杆状结构组合成点阵结构材料。
17、较佳的，所述机械组装工艺包括以下步骤：
18、将多根铝合金镍钛合金双材料的杆状结构进行精密对齐；
19、采用热熔焊接工艺将这些杆状结构固定在一起，形成整体的点阵结构。此处，采用热熔焊接工艺将铝合金和镍钛合金双材料的杆状结构固定在一起，确保了点阵结构的整体性和强度。热熔焊接技术能够有效控制焊接温度和区域，减少焊接过程中对材料性能的不利影响，提升了最终结构的稳定性和耐久性。
20、较佳的，所述材料的加工工艺还包括：
21、在铝合金与镍钛形状记忆合金的连接界面上应用纳米涂层处理，以提高其抗氧化性和耐腐蚀性；
22、所述涂层通过电化学沉积工艺实现，确保涂层的均匀性和附着力。此处，在铝合金与镍钛合金的连接界面上应用纳米涂层处理，提高了材料的抗氧化性和耐腐蚀性。通过电化学沉积工艺实现的涂层均匀性和附着力，确保了材料在苛刻环境中的长期稳定性，进一步延长了复合材料的使用寿命。
23、较佳的，所述材料的制备工艺还包括：
24、所述在最终成型后，对材料进行热处理工艺，以激发镍钛形状记忆合金的形状记忆效应，所述热处理温度控制在700摄氏度左右；
25、所述通过精确控制热处理时间和温度，使得镍钛形状记忆合金在材料发生变形后能够快速恢复到初始形态。此处，通过在最终成型后对材料进行热处理工艺，激发镍钛形状记忆合金的形状记忆效应，使得材料能够在变形后快速恢复到初始形态。精确控制热处理时间和温度，确保了形状记忆效应的持久性和可靠性，使材料在多次使用后仍能保持良好的吸能性能。
26、与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：
27、1、本发明中，通过采用金属键合技术和纳米级过渡层处理，铝合金核心与镍钛形状记忆合金外壳之间的结合强度显著提高，避免了传统材料在高应力条件下可能发生的界面分离问题。这一改进确保了整体结构的稳定性和耐久性，能够在多次使用后仍保持良好的力学性能。
28、2、本发明中，通过选择性激光熔融(slm)增材制造、真空铸造、机械组装以及涂层处理等工艺，材料的内部结构和应力分布得到了精确控制，避免了传统工艺中的应力集中问题。特别是纳米涂层的应用，有效提升了材料的抗氧化性和耐腐蚀性，使其在复杂环境中也能保持较长的使用寿命，满足高性能应用的需求。
29、3、本发明中，通过精确控制热处理工艺中的时间和温度，镍钛形状记忆合金的形状记忆效应得到了进一步强化。这种处理确保了材料在多次冲击吸能后的性能稳定，能够在经历多次变形后迅速恢复至初始状态，从而保持吸能效率，避免性能衰减。
1.固液双态高性能可重用缓冲吸能结构材料，其特征在于：所述该结构材料包括：由铝合金核心和镍钛形状记忆合金外壳组成的复合结构，其中铝合金核心位于内部，镍钛形状记忆合金外壳包覆于外部；
2.根据权利要求1所述的固液双态高性能可重用缓冲吸能结构材料，其特征在于：所述铝合金核心与镍钛形状记忆合金外壳通过以下结构连接：中间设置一层金属衬层，该衬层夹在铝合金核心与镍钛形状记忆合金外壳之间，所述衬层通过多点焊接工艺与铝合金核心和镍钛形状记忆合金外壳分别固定；
3.根据权利要求1所述的固液双态高性能可重用缓冲吸能结构材料，其特征在于：所述铝合金核心与镍钛形状记忆合金外壳通过以下分区连接结构组成：所述铝合金核心为蜂窝状结构，其与镍钛形状记忆合金外壳通过相匹配的波纹状或阶梯状嵌合结构连接；
4.根据权利要求1至3中任一项所述的固液双态高性能可重用缓冲吸能结构材料的加工工艺，其特征在于，所述材料的制备工艺包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的固液双态高性能可重用缓冲吸能结构材料的加工工艺，其特征在于：所述真空铸造工艺包括以下步骤：
6.根据权利要求1-3任一项所述的固液双态高性能可重用缓冲吸能结构材料的加工工艺，其特征在于：所述材料的另一种制备工艺包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的固液双态高性能可重用缓冲吸能结构材料的加工工艺，其特征在于：所述机械组装工艺包括以下步骤：
8.根据权利要求4至7中任一项所述的固液双态高性能可重用缓冲吸能结构材料的加工工艺，其特征在于，所述材料的加工工艺还包括：
9.根据权利要求1至8中任一项所述的固液双态高性能可重用缓冲吸能结构材料的加工工艺，其特征在于，所述材料的制备工艺还包括：
