以尿素为造孔剂制备开孔NiAl金属间化合物

以尿素为造孔剂,利用燃烧合成技术成功制备孔洞结构和力学性能可控可调的开孔NiAl金属间化合物,并对材料的宏观和微观形貌、准静态压缩性能进行分析。通过调整尿素的体积分数和颗粒大小,多孔NiAl金属间化合物的孔隙率可控制在57.57%-84.58%,孔径大小可控制在0.4-2.0mm。准静态压缩实验表明,多孔NiAl金属间化合物的力学性能可用Gibson-Ashby模型来解释。     

粉末冶金技术制备金属多孔材料研究进展

金属多孔材料既有金属的性质,又因为孔的存在,而具有一系列功能特性,诸如密度低、比表面积大、机械强度高、通透性好等,是一种性能优异的多功能工程材料,因而在工程中得到广泛的应用.本文阐述了粉末冶金技术制备金属多孔材料的最新研究进展,主要分析了生物金属多孔材料、形状记忆合金多孔材料、多孔钨电极、多孔不锈钢和多孔铜的制备及研究进展.     

金属纤维多孔材料力学性能的研究进展

金属纤维多孔材料既有金属的性质,又因内部存在着大量的孔隙而具有一系列的功能特性,是一类优良的结构功能一体化材料.本文主要分析了金属纤维多孔材料的制备方法,讨论了该材料的力学性能,并着重介绍了近几年该领域的最新研究进展.     

金属纤维多孔材料的压缩行为

采用真空烧结技术制备了丝径为12μm的金属纤维多孔材料,利用扫描电子显微镜观察了金属纤维多孔材料的形貌,用MTS858压缩试验机研究了金属纤维多孔材料的准静态压缩性能。结果表明,所制备的金属纤维多孔材料的孔隙形貌复杂,其压缩应力．应变曲线光滑,屈服平台区没有凹陷,随着孔隙度的降低,金属纤维多孔材料的屈服强度增大。     

FeAl金属间化合物多孔材料压缩力学性能研究

针对本课题组采用元素混合粉偏扩散-反应合成-粉末烧结方法制备的Fe-40at%Al金属间化合物多孔材料,采用单轴压缩实验研究其压缩应力-应变曲线特征以及孔隙率对其力学性能的影响规律,并通过扫描电镜实验揭示其微观断裂机理。结果表明：FeA1多孔材料的压缩应力-应变曲线可分为弹性、屈服、强化和破坏四个阶段,其中较大孔隙率的FeAl多孔材料表现出明显的非线性弹性特征;随着孔隙率的增大,其压缩屈服极限变化不大,而弹性模量和抗压强度显著降低;其断口特征宏观上表现为脆性断裂,微观上为微观沿晶断裂。比较FeAl多孔材料的理论值E_*和实测值E可知,非均匀Plateau多孔结构细观力学模型不适合高密度多孔材料,但可以较好地预测中密度多孔材料的弹性模量。     

TiAI金属间化合物网络结构件的制备

选用具有连通气孔的多孔有机物作为骨架,利用浸渗工艺,将多孔骨架浸入一定配比的TiAI浆料中,制备出具有一定孔隙率及高通孔率的TiAI坯体,经低温和高温两个阶段烧结获得性能良好的多孔网状骨架。当烧结温度在1380℃时,网状金属间化合物具有最佳的烧结效果,既能保持很高的通孔率,又保证了材料具有较高的抗压强度。研究了以TiAI网状结构为增强体的Al基复合材料的摩擦磨损行为和压缩性能。结果表明,TiAI网状结构增强效果明显,复合材料的抗磨损性能和抗压缩性能明显优于基体铝,其磨损行为主要为粘着磨损。     

金字塔形栅格材料的静态压缩力学性能

在金字塔形栅格材料压缩试验的基础上,研究了其单轴压缩应力-应变曲线、吸能能力和吸能效率.结果表明:金字塔形栅格材料单轴压缩应力-应变曲线呈现线弹性变形阶段、弹塑性阶段、软化阶段、致密化阶段四个阶段;与泡沫铝合金的压缩性能比较,其压缩强度更高,吸能能力更强.     

TiAl金属间化合物网络结构件的制备

选用具有连通气孔的多孔有机物作为骨架,利用浸渗工艺,将多孔骨架浸入一定配比的TiAl浆料中,制备出具有一定孔隙率及高通孔率的TiAl坯体,经低温和高温两个阶段烧结获得性能良好的多孔网状骨架.当烧结温度在1 380 ℃时,网状金属间化合物具有最佳的烧结效果,既能保持很高的通孔率,又保证了材料具有较高的抗压强度.研究了以TiAl网状结构为增强体的Al基复合材料的摩擦磨损行为和压缩性能.结果表明,TiAl网状结构增强效果明显,复合材料的抗磨损性能和抗压缩性能明显优于基体铝,其磨损行为主要为牯着磨损.     

闭孔泡沫Zn-22Al在单轴准静态加载下的压缩行为(英文)

通过使用氢化物发泡剂,采用熔体发泡法制备闭孔泡沫Zn-Al合金,在准静态条件下研究其压缩性能。在压缩试样过程中,分析发泡材料的结构,并研究其形态和压缩性能之间的关系。结果表明,应力-应变行为具有典型的闭孔泡沫金属和脆性泡沫金属的特征;在平稳阶段的控制变形机制是脆性破碎;泡沫Zn-22Al合金的抗压强度得到了显著提高,其压缩性能符合Gibson-Ashby模型     

金属多孔材料力学性能的研究

利用316不锈钢粉末,采用等静压成型和轧制成型的方法制备金属多孔材料,研究不同成型工艺对金属多孔材料力学性能的影响,结果表明金属多孔材料的力学性能根据使用工况可以用环拉强度、拉伸强度、剪切强度以及弯曲性能来表征.通过二次烧结可以明显改善多孔材料的烧结颈,从而可使拉伸强提高38.7%,剪切强度提高9.4%,明显改善金属多孔材料的力学性能.     

Development in applications of porous metals

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅｎｏｔａｂｌｅｆｅａｔｕｒｅｏｆｐｏｒｏｕｓｍｅｔａｌｓｉｓｔｈｅｅｘｉｓ ｔｅｎｃｅｏｆａｇｒｅａｔｄｅａｌｏｆｖｏｉｄｓｗｉｔｈｉｎｔｈｅｉｎｎｅｒｂｏｄｙｍｅｔａｌｓｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｃｏｍｐａｃｔｍｅｔａｌｓ .Ｔｈｉｓｉｍｐａｒｔｓｔｈｅｍａｔｅｒｉａｌｓｍａｎｙｅｘｃｅｌｌｅｎｔｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ,ｓｕｃｈａｓｓｍａｌｌｍａｓｓｄｅｎｓｉｔｙ ,ｂｉｇｓｐｅｃｉｆｉｃｓｕｒｆａｃｅａｒｅａ ,ｈｉｇｈｅｎｅｒｇｙａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ,ｌｏｗｈｅａｔｃ…     

Ti—Al金属间化合物多孔材料的研究进展

Ti—Al金属间化合物多孔材料兼备陶瓷和金属多孔材料的性能优势,为具有很大发展潜力的新型无机多孔材料。目前,对于Ti—Al金属间化合物多孔材料的研究包括以下3个方面：反应合成Ti—Al金属间化合物多孔材料的制备及孔结构形成过程和机理;偏扩散-反应合成-烧结制备的Ti-Al金属间化合物多孔材料的物理、化学性能;偏扩散-反应合成Ti-Al金属间化合物多孔材料的应用及其潜力。Ti-Al金属间化合物多孔材料包括多孔体、多孔膜和多孔纸型膜等多种形式;Ti—AI金属间化合物多孔材料的性能主要包括膨胀特性、孔结构性能、抗环境腐蚀性能及焊接性能;Ti—Al金属间化合物多孔材料的现有应用范围主要包括过程工业中流体介质的过滤分离净化,以及化学工业中复合钯膜的支撑体。     

藕状多孔铜沿垂直于气孔方向的压缩变形行为与本构关系

采用定向凝固法,在氢气压力为0.2 MPa,熔体温度为1 200 ℃的条件下制备d 45 mm×120 mm的藕状多孔纯铜棒材,研究藕状多孔金属垂直于气孔方向的压缩变形过程及其影响因素,分析压缩变形机理.结果表明:藕状多孔铜沿垂直于气孔方向的压缩变形过程可分为弹性变形、气孔的塑性屈曲、气孔的密实化和密实化后的塑性变形4个阶段,其中塑性屈曲阶段的主要变形机理为多孔材料在垂直载荷的作用下先后形成若干个变形带,在变形带内圆形气孔先后以压扁和塌陷的方式进行塑性变形;采用回归分析方法建立藕状多孔金属沿垂直于气孔方向的压缩变形本构关系.     

采用TiH2粉末和造孔剂NH4HCO3烧结多孔钛（英文）

采用 TiH2和造孔剂 NH4HCO3混合粉末,利用粉末烧结法制备了多孔钛。研究表明,NH4HCO3的添加对于烧结的多孔钛的相组成几乎没有影响。多孔钛的孔隙度、平均孔隙尺寸、压缩强度和压缩弹性模量随 NH4HCO3添加量的增加而急剧下降。多孔钛可用添加不同量的造孔剂来调整孔隙结构和力学性能。独特的孔隙结构和适宜的力学性能满足多孔植入材料的基本要求。表明烧结的多孔钛是有前景的多孔植入候选材料。     

新型多孔镁压缩性能的有限元分析

利用有限元方法建立了激光打孔制备的直孔型多孔镁样品的压缩模型,系统分析了孔隙率、孔径及孔的排布对多孔镁样品压缩性能的影响,初步探讨了多孔镁在压缩过程中的变形规律.模拟计算结果表明,随着孔隙率、孔径的增加和孔的排布角的减小,多孔镁压缩曲线下移,屈服强度和弹性模量随之下降;多孔镁的压缩变形规律符合金属的最小阻力定律.     

Effect of the pore size on the creep deformation behavior of Ni-Fe-Cr-Al porous metal

The effect of the pore size on the creep deformation behavior of new Ni-Fe-Cr-Al powder porous metal was investigated. Two different powdered porous metals having different average pore sizes of 580 μm and 800 μm were used. Creep tests were conducted at 1073 K under three different compressive stresses between 0.5 and 1.5 MPa. The Ni-Fe-Cr-Al porous metals mainly consisted of the three phases of γ′-Ni, γ′ and Ni_1.1Al_0.9. The materials exhibit secondary creep behavior following a power law characterized by creep exponents of 3.7 for the 580 μm and 2.5 for the 800 μm porous metals. The stress exponent values that appeared as two creep exponent values could be made to converge to one value, 3.06, using the new concept of the estimated stress (as determined by the area fraction of the porous metal). This study also presents a creep deformation analysis method that can be applied regardless of the pore size or the presence of a porous structure.     

承受扭矩和剪切时开口多孔金属的孔棱失效

以高孔率的三维网状多孔金属(即开口多孔金属)为研究对象,建立其简化结构失效模型。分析多孔构件在扭转和剪切载荷形式作用下由于孔棱发生拉断、剪切和屈曲而引起的失效模式,系统地研究上述两种承载条件下这类多孔体构件受到载荷作用而导致孔棱失效时名义载荷与孔率的数理关系。在此基础上,进一步研究此类材料在不同载荷作用下发生各种孔棱失效模式的载荷条件。结果表明,这些失效模式与多孔金属的材质指标、孔率及承受的载荷大小等因素均有关系,这种关系也可以进行相应的具体数理表征。     

液态金属粘滞性的研究现状与展望

粘滞性是金属熔体基本物理性能之一，是研究金属液态特性的重要途径，本文主要从研究金属熔体性质的角度，阐述了国内外金属熔体粘滞性的研究现状，分析了目前存在的问题，并对今后的研究和工作进行了展望。     

Pore structure and mechanical properties of directionally solidi ed porous aluminum alloys

Porous aluminum alloys produced by the metal-gas eutectic method or GASAR process need to be performed under a certain pressure of hydrogen, and to carry over melt to a tailor-made apparatus that ensures directional solidif ication. Hydrogen is driven out of the melt, and then the quasi-cylindrical pores normal to the solidif ication front are usually formed. In the research, the effects of processing parameters(saturation pressure, solidif ication pressure, temperature, and holding time) on the pore structure and porosity of porous aluminum alloys were analyzed. The mechanical properties of Al-Mg alloys were studied by the compressive tests, and the advantages of the porous structure were indicated. By using the GASAR method, pure aluminum, Al-3wt.%Mg, Al-6wt.%Mg and Al-35wt.%Mg alloys with oriented pores have been successfully produced under processing conditions of varying gas pressure, and the relationship between the f inal pore structure and the solidif ication pressure, as well as the inf luences of Mg quantity on the pore size, porosity and mechanical properties of AlMg alloy were investigated. The results show that a higher pressure of solidif ication tends to yield smaller pores in aluminum and its alloys. In the case of Al-Mg alloys, it was proved that with the increasing of Mg amount, the mechanical properties of the alloys sharply deteriorate. However, since Al-3%Mg and Al-6wt.%Mg alloys are ductile metals, their porous samples have greater compressive strength than that of the dense samples due to the existence of pores. It gives the opportunity to use them in industry at the same conditions as dense alloys with savings in weight and material consumption.