多孔蒙乃尔合金的制备及其结构特性

为了制备蒙乃尔合金多孔材料,本文以蒙乃尔粉为原料,以K2CO3为造孔剂,采用烧结-溶解法制备了不同孔隙率的蒙乃尔合金多孔试样。研究了造孔剂体积分数、压坯压力和烧结温度对试样孔隙率、孔径和透气度的影响。实验结果表明,当造孔剂的体积分数在20%~ 40%之间时,制备的样品孔隙率为31%~46%。当压坯压力在200~400MPa范围时,随压力的增大试样的孔隙率、孔径和透气度均减小;当烧结温度在850~1000℃范围时,随烧结温度升高,孔径和透气度先增大后缓慢降低,在950℃达到峰值。当造孔剂体积分数为30%,压制压力为200MPa,烧结温度950℃时,所制备的蒙乃尔多孔材料孔隙率为37%,最大孔径为21.5μm,透气度为76.77 m3/(h?kPa?m2)。     

医用多孔Ti-10Mo合金的制备及力学性能

以元素粉末为原料添加造孔剂碳酸氢铵,采用粉末冶金模压烧结技术制备了多孔Ti-10Mo合金,探讨了烧结工艺与造孔剂含量对合金组织、孔隙特征和力学性能的影响规律。结果表明,在1300℃烧结可制备出具有典型魏氏体组织、孔隙分布均匀的多孔Ti-10Mo合金材料;随着造孔剂含量增加,合金孔隙率增加,孔径变大孔壁变薄,当造孔剂含量达到50%,孔隙结构互相贯通,孔径尺寸大幅增加;添加50%~60%造孔剂,制备Ti-10Mo合金孔隙率为62.8%~66.9%,平均孔径尺寸为485.6~545.9μm,其弹性模量为2.9~1.3 GPa,抗压屈服强度为129.2~56.1 MPa。     

轻质高强NiTi形状记忆合金的制备及其超弹性行为

采用球形尿素颗粒预造孔工艺结合梯级粉末烧结方法制备出孔形规则、孔径大的轻质高强多孔NiTi形状记忆合金.通过控制造孔剂(尿素)的含量可有效调节多孔合金的孔隙特征,获得孔径均匀,孔形圆整和孔隙率可控的样品,其中孔径为296-732 um,孔隙率为31%-61.6%;尿素形状和尺寸对多孔合金的孔隙特征有决定性影响,具有几何形态遗传性;尿素对多孔NiTi合金的组成相影响很小,相变仍具有马氏体相变特征;合金具有优良的力学性能和稳定的线性超弹性.     

LOW DENSITY AND HIGH STRENGTH NiTi MEMORY ALLOYS WITH CONTROLLABLE PORE CHARATERISTICS AND THEIR SUPERELASTICITY

采用球形尿素颗粒预造孔工艺结合梯级粉末烧结方法制备出孔形规则、孔径大的轻质高 强多孔NiTi形状记忆合金. 通过控制造孔剂(尿素)的含量可有效调节多孔合金的孔隙特征, 获得孔径均匀、孔形圆整和孔隙率可控的样品, 其中孔径为296-732 um, 孔隙率为31%-61.6%; 尿素形状和尺寸对多孔合金的孔隙特征有决定性影响, 具 有几何形态遗传性; 尿素对多孔NiTi合金的组成相影响很小, 相变仍具有马氏体相变特征; 合金具有优良的力学性能和稳定的线性超弹性.     

梯度孔隙率与大孔隙尺寸NiTi形状记忆合金的制备及其相变和超弹性行为

利用低温分解型造孔剂与梯级热等静压烧结和常规烧结的匹配工艺成功制备出了梯度孔隙率与大孔隙尺寸多孔NiTi形状记忆合金.多孔合金的孔隙率为30%-61%,孔隙平均尺寸可根据不同预处理工艺在50-500 μm之间变化,且具有较高的开孔率(最高可达85%).所制备的径向梯度孔隙率多孔NiTi合金具有良好的力学性能,线性超弹性应变大于4%;热分析和XRD分析表明,所制备的多孔合金呈现明显的马氏体转变和逆转变特征,相变特征温度随孔隙率的提高而降低.     

颗粒尺寸对微波烧结多孔NiTi合金的显微结构及力学性能的影响（英文）

以不同颗粒尺寸的Ni/Ti粉末为原料,采用微波烧结技术制备了多孔NiTi合金,并系统考察了颗粒尺寸对多孔NiTi合金的显微结构和力学性能的影响。结果表明,随着颗粒尺寸的减小,多孔NiTi合金中的Ti_2Ni和Ni_3Ti第二相减少而单质Ni相消失。同时,多孔NiTi合金的孔隙形貌由带尖角的不规则形状向近球形转变。此外,多孔NiTi合金的孔隙率和孔径随着颗粒尺寸的增大而增大,而洛氏硬度、抗压强度和抗弯强度均下降。因此,减小颗粒尺寸有利于获得理想的显微结构(纯净的物相和均匀的孔隙结构)和提高微波烧结多孔NiTi合金的力学性能。     

颗粒尺寸对微波烧结多孔NiTi合金的显微结构及力学性能的影响

以不同颗粒尺寸的Ni/Ti粉末为原料,采用微波烧结技术制备了多孔NiTi合金,并系统考察了颗粒尺寸对多孔NiTi合金的显微结构和力学性能的影响。结果表明,随着颗粒尺寸的减小,多孔NiTi合金中的Ti2Ni和Ni3Ti第二相减少而单质Ni相消失。同时,多孔NiTi合金的孔隙形貌由带尖角的不规则形状向近球形转变。此外,多孔NiTi合金的孔隙率和孔径随着颗粒尺寸的增大而增大,而洛氏硬度、抗压强度和抗弯强度均下降。因此,减小颗粒尺寸有利于获得理想的显微结构(纯净的物相和均匀的孔隙结构)和提高微波烧结多孔NiTi合金的力学性能。     

SPS制备NiTi表面多孔梯度合金的组织演变与力学性能研究

利用放电等离子烧结技术制备了基体为NiTi、表面为多孔NiTi的生物医用梯度合金,研究了烧结温度对梯度合金的微观结构、显微组织演变、表面孔隙特征及力学性能的影响。结果表明:随着烧结温度升高,合金由Ti、Ni、Ti_2Ni、Ni_3Ti混合相逐渐演变为以NiTi相为主及少量残留Ti_2Ni、Ni_3Ti相组成的组织,基体与多孔层界面处裂纹及缺陷逐渐减少并形成稳定的冶金结合,内外层晶粒不断细化,但过高的烧结温度会导致多孔层孔隙融合连通,使得梯度结构遭到破坏,同时表面多孔层孔隙率与平均孔径呈缓慢减小趋势;合金压缩弹性模量随烧结温度升高变化不明显,而抗压强度呈显著增大趋势。与块体NiTi合金及多孔NiTi合金相比,所制备梯度合金不仅具有良好的界面结合和表层孔隙特征、较高的抗压强度及较低的弹性模量,还具有优异的超弹性性能。     

工艺参数对Micro-FAST制备多孔NiTi合金的影响

采用Micro-FAST技术成功制备出多孔NiTi合金,烧结时间短,成本低,节能环保。研究结果表明,随着烧结温度的升高,试样的孔隙度先减小后增加,再略微减小,有害相NiTi_2和Ni_3Ti减少,趋于形成NiTi单相。当烧结温度为1100℃时,试样孔隙分布均匀,随着烧结保温时间的延长,烧结试样孔隙度高达32.2%,孔径范围在100μm左右,符合人体骨组织植入物的要求。     

Mn-Si金属间化合物多孔材料的制备

以Mn、Si元素粉末为原料,用反应合成方法制备Mn-Si金属间化合物多孔材料,表征各烧结温度所对应的孔结构、膨胀率和微观形貌,研究烧结过程中孔隙产生的机理。结果表明:在Mn-Si金属间化合物多孔材料的制备过程中烧结体发生明显的体积膨胀,烧结温度在800℃之前时膨胀率和开孔隙率随着温度的升高不断增大,800℃以后,膨胀率和开孔隙率均呈下降趋势;在最终烧结温度1040℃下得到开孔隙率为47.60%、平均孔径为11.97μm、孔结构均匀的多孔材料。探讨多孔材料的造孔机理,主要为压制孔隙的演变,成型剂的脱除,以及Mn元素和Si元素在扩散反应中不同扩散速度引起的Kirkendall效应。     

规则多孔钼的制备及其吸能特性研究

采用尿素作造孔剂,利用"层铺法"和真空烧结技术制备了孔隙率及孔隙结构可控的多孔钼材料。利用金相显微镜和扫描电镜研究了尿素含量、压制压力和烧结温度对多孔钼孔隙率和微观结构的影响。结果表明,"层铺法"能有效保证多孔钼孔隙的均匀分布及连通性;生坯致密度随压制压力的增大而增大;在1800℃烧结能获得良好的钼粉结合。在加载过程中,多孔钼主要通过孔隙壁的断裂、坍塌及孔隙壁碎片的摩擦来吸收能量。     

钛镍多孔材料的制备及其显微组织与形状记忆性能

采用粉末烧结法制备了高孔隙率的Ti-50.8 at%Ni形状记忆合金(SMA),并对其显微组织和形状记忆性能进行了研究。结果表明,用该种方法制备的多孔合金样品具有孔隙分布均匀以及开孔率高的特点,其平均孔径在200μm左右。合金组织主要由奥氏体NiTi相(B2)和单斜马氏体NiTi相(B19’)组成。循环加载-卸载实验结果表明,该多孔材料能表现出一定的形状记忆效应,而且形状记忆效应随孔隙率的增加而降低。     

SPS烧结温度对NiTi/表面多孔Ti梯度合金组织和性能的影响

利用放电等离子烧结技术制备NiTi/表面多孔Ti梯度合金,研究不同烧结温度对梯度合金微观组织、表面孔隙特征、力学性能及体外生物活性的影响及机理。结果表明:随着烧结温度的升高,梯度合金组织由NiTi、α-Ti、Ni、Ti_2Ni、Ni_3Ti混合相逐渐转变为单一NiTi和α-Ti相,内外层界面形成良好冶金结合,表面孔隙率和平均孔径呈缓慢减小趋势;同时抗压强度值快速增大而弹性模量值变化不大;1000℃制备的梯度合金不仅具有良好的表面孔隙特征(孔隙率35.8%、平均孔径423μm)、较高的抗压强度(632 MPa)、较低的弹性模量(9 GPa)及优异的超弹性行为(超弹性恢复应变4%),而且体外生物活性显著提高。     

多孔钛的制备及力学性能研究

以NaCl作为造孔剂,采用粉末冶金法成功制备多孔钛。研究了烧结温度和NaCl添加量对多孔钛的孔隙率、物相结构、孔隙微观形貌及力学性能的影响。结果表明,制备出的多孔钛由α-Ti组成且无残留的NaCl存在;随NaCl添加量的增加,样品的孔隙率显著提高。随着烧结温度的升高,孔隙率变化规律不明显,而钛晶粒则逐渐变大。多孔钛的压缩屈服强度随NaCl添加量的增加而明显降低,而随烧结温度的升高先增加后降低。     

Ti-13Nb-13Zr表面多孔梯度合金的制备及性能研究

利用放电等离子烧结（SPS）技术制备了中间致密、表面多孔的Ti-13Nb-13Zr梯度合金,研究了烧结温度（950~1200 ℃）对梯度合金组织演变、界面结合、表面孔隙特征、力学及体外矿化性能的影响。结果表明：随烧结温度的逐步上升,梯度合金中α-Ti相减少,β-Ti相增多,组织逐渐连续均匀分布,晶粒得到细化,中间基体与多孔层界面呈连续过渡且形成良好的冶金结合,表面多孔层孔隙率下降而平均孔径减小;梯度合金抗压强度值随烧结温度升高呈先增大后降低趋势,而弹性模量值变化不大;综合分析,烧结温度为1150 ℃时,制备的表面多孔梯度合金不仅具有良好的力学性能（抗压强度893MPa,弹性模量16GPa）,而且具有适宜的孔隙参数（孔隙率34.7%,平均孔径340.9μm）及优异的类骨磷灰石形成能力与体外矿化性能。     

工艺参数对梯度多孔Mg-Mn合金孔隙度和压缩强度的影响

以Mg、Mn、造孔剂碳酸氢铵为主要原料,采用粉末冶金技术制备梯度多孔Mg-Mn合金,研究了造孔剂分布、压制压力、烧结温度和Mn含量对梯度多孔Mg-Mn合金孔隙度和压缩强度的影响。结果表明,随着中间层造孔剂含量的降低和烧结温度的升高,梯度多孔Mg-Mn合金的孔隙度降低,压缩强度增加;随着压制压力的增加,烧结产物的孔隙度降低,压缩强度增加;随着Mn含量的增加,梯度多孔Mg-Mn合金的孔隙度先降低而后略有增加,压缩强度先增加而后降低。当Mn含量为2 wt%时,梯度多孔Mg-Mn合金孔壁烧结致密化程度最高,晶粒细化,烧结产物由单相α-Mg固溶体组成,压缩强度为34.1MPa。     

微米孔径多孔铝的制备及性能

为获得高强度的微米孔径多孔铝,通过真空压力烧结溶解工艺制备微米孔径多孔铝,对制备过程、微米孔径多孔铝的强度及渗透性能进行研究。结果表明:真空环境下的压力烧结可明显促进铝粉烧结,提高微米孔径多孔铝的抗弯强度;在压制压力500 MPa、烧结温度650℃、烧结时间2 h以及烧结压力150~200 MPa条件下可获得孔隙率44%~61%、平均孔径55~230μm的多孔铝;随着孔隙率和平均孔径的提高,微米孔径多孔铝的相对渗透系数增大;与尺寸相同、孔结构相似的多孔不锈钢相比,微米孔径多孔铝具有较好的渗透性能和较高的耐压破坏比强度。     

一种高孔隙率金属多孔载体材料的制备方法

一种高孔隙率金属多孔载体材料的制备方法,涉及一种用于宇航与环保领域的特殊物质吸附贮存、催化剂载体的高孔隙率、小孔径的金属多孔体的制备方法。本发明采用金属粉末与造孔剂均匀混合形成的包覆粉末经压制成形、多阶段保温的烧结工艺,制备出多孔金属载体材料。通过添加造孔剂,减小粉末颗粒之间的接触面,最终达到高孔率、小孔径、高通孔率的目的,得到了性能优异的多孔金属载体材料,其孔率〉60％,孔径〈35μm,通孔率为95％以上。     

氩气保护烧结多孔TiNi合金孔隙特征的研究

采用氩气保护烧结制备了多孔TiNi合金，并用图像分析的方法对其孔隙和孔隙率进行了研究。结果表明：粉末粒度和压制压力影响压坯中的孔隙和粉末颗粒之间的结合，从而影响烧结产物的孔隙；烧结温度和烧结时间是影响多孔TiNi合金孔隙的重要因素；980℃烧结时孔隙形成发展过程分为三个阶段：新孔形成、孔隙的聚集和孔隙的收缩，烧结8h所得到的多孔TiNi合金的孔隙率较高；1000℃下烧结0．5h孔隙已经基本形成，延长时间孔隙率变化不大。     

TiC含量对多孔TiC/NiTi复合材料组织及力学性能的影响

采用微波烧结技术制备了多孔TiC/NiTi复合材料,研究了TiC含量和NH_4HCO_3含量对复合材料的显微组织、抗压强度和抗弯强度的影响。结果表明,TiC颗粒均匀弥散地分布在多孔NiTi合金基体中,TiC与NiTi基体界面结合良好。多孔TiC/NiTi复合材料由NiTi、Ni_3Ti、Ti_2Ni和TiC相组成。TiC颗粒未改变多孔NiTi合金的相组成,但使合金孔隙数量减少而孔径增大。随着TiC含量的增加,多孔TiC/NiTi复合材料的孔隙率增大。当NH_4HCO_3含量为0时,随着TiC含量的增加,多孔TiC/NiTi复合材料的抗压强度和弹性模量先增加后降低,在5 mass%时达到最大值,分别为1663.22 MPa和6.87 GPa。当NH_4HCO_3含量为10%时,复合材料的抗压强度和弹性模量随TiC含量的增加而下降。TiC颗粒的添加对多孔NiTi合金的抗弯强度具有负面影响,复合材料的抗弯强度随着TiC含量的增加而下降。此外,NH_4HCO_3可大幅度增加多孔TiC/NiTi复合材料的孔隙率,但同时也大幅度降低复合材料的抗压强度和抗弯强度。