多孔材料表征与性能测试

综述了多孔材料微观结构的表征方法，并对多孔材料的渗透性能、声学性能、力学性能、热学及热机械性能的测试技术进行了总结。     

多孔材料的孔结构表征及其分析

多孔材料的研究已成为当今材料科学研究领域的一大热点,而多孔材料的研究离不开结构表征分析.多孔材料的表征常用X射线小角度衍射法、气体吸附法、电子显微镜观察法等.重点介绍了这些表征方法对多孔材料的孔道有序性、孔形态、比表面积和孔体积及孔径等的表征分析应用,最后简单介绍了孔结构表征的新方法.     

多孔材料缓冲吸能特性表征方法

分析了多孔材料缓冲吸能机理，综述了多孔缓冲材料吸能特性的几种表征方法：缓冲曲线、缓冲系数、Janssen因子、Rusch曲线、能量吸收率曲线和能量吸收图，并分析了各种表征方法的优缺点。能量吸收图汇集了应变率和材料结构特征等信息，且能够模型化，对于不同密度多孔材料吸能特性的表征具有一定的普适性。     

多孔梯度超高分子量聚乙烯材料的制备与表征

以医用超高分子量聚乙烯(UHMWPE)为原料,NaCl(分析纯)粉体为造孔剂,采用模板滤取法(T-L法)制备不同孔隙率的多孔梯度UHMWPE仿生软骨材料,并采用多种方法对制备试样进行表征。结果表明,制备试样为均匀多孔结构,且NaCl提纯率为97%以上;随NaCl添加量增加,孔隙率、渗透率明显提高;吸水速率、失水率均随时间延长呈非线性增加。     

多孔材料的流体动力特性

多孔材料广泛应用于消声降噪、过滤等工业领域,笔者针对较高消声效果的PVF多孔消声材料喷注的外部流场特性进行了较为详细的实验研究, 对不同厚度的材料的外部流动速度、湍流量、声场和压力分布进行了细致的测量,得出多孔材料的出流是由不同方向的普通微射流和微射流的汇聚扩散组成的结论,证明流体经多孔材料出流后的噪声是由外部扩散流场的湍流所决定的。多孔材料的作用在于:(1) 总压的降低和出流面积的缩小;(2) 由于多孔材料的不同方向微射流的相互耦合作用、引起外部流动特性的改变。气动消声材的选择上要注重其对出流流场的改善,这是达到良好消声效果的根本所在。     

多孔陶瓷支撑体膜材料的制备与性能表征

研究了α－Ａｌ２Ｏ３多孔陶瓷的性能与起分的粒径、成孔剂的用量等因素的关系，取得了一些规律性的认识，开发了以有机聚合物先驱物挤压成型工艺，在成功地制备出具有实用价值的单通道和多道的管状支撑体陶瓷膜，研究了烧成制度对性能的影响，测定了管膜的孔径颁孔隙率、透气和爱水性以及机械强度 。     

菱形十二面体闭孔多孔材料表征量特性研究

依据孔穴形成原理建立了描述多孔材料的闭孔粗棱菱形十二面体几何模型。给出了相对密度对微结构的依赖性及归一化关系;对相对弹性模量、泊松比进行了模拟计算,分析了微结构、相对密度对其的影响规律。结果显示,单胞壁厚是多孔材料相对密度增量的次要影响因素,壁面连接曲率半径是主要影响因素;壁面和壁面相交处增加固体对弹性模量的影响效果相同。研究结果可为多孔材料的参数设计提供理论依据。     

多孔材料模型分析

多孔泡沫材料的制备、应用和性能研究均不断取得新的进展.在关于多孔材料结构和性能方面的理论中,著名的经典性模型--Gibson-Ashby模型一直受到国际同行的普遍认同,迄今仍然是众多研究者在研究工作中广泛应用的理论基础.对该模型尚存在的若干不足和问题进行了一些补充思考和分析,发现其中有些缺陷甚至可以打破该模型原来表现出来的"完满性".在总结陈述这些问题的基础上,引荐了可以克服或弥补上述模型不足的另一个模型.     

基于频谱能量的材料晶粒尺寸表征方法

研究了利用超声频谱能量对材料晶粒尺寸进行表征的方法。通过不同的热处理方式获得了不同晶粒尺寸的奥氏体不锈钢材料,再分别利用衰减系数法、声速法和频谱能量法对材料的晶粒尺寸进行表征。结果表明:频谱能量法得到的衰减系数与平均晶粒尺寸呈非线性关系,晶粒尺寸的预测误差在4%~15%以内,优于传统的分析方法,证明了新方法的有效性。     

基于均匀化方法的多孔材料细观力学特性数值研究

本文把均匀化理论与有限元法相结合 ,应用于多孔材料的弹性本构数值模拟 ,利用位移渐进展开建立了均匀化有限元列式。通过对正方形孔洞蜂窝材料有效模量的计算比较 ,表明本文方法可得到较准确的有效模量 ;同时还考察了胞壁固体相的力学性能参数vs 对宏观力学性能的影响 ,得到了与一些理论公式相同的结论。最后 ,本文对胞壁中含有弹性增强相的多孔材料的力学性能进行了数值研究 ,并利用二次均匀化方法给出定量的计算结果     

多孔材料的应用与发展

综述了多孔材料的研究进展和未来研究方向，介绍了多孔材料广阔的应用前景和急需解决的几个问题。     

多孔材料传冷特性的对比试验

通过试验对3种不同孔径的多孔纤维材料传冷特性进行了对比分析,试验结果证明材料的传冷特性与其纤维平均直径有着密切的关系.随着多孔材料纤维平均直径的减小,其蓄液传冷特性不断增强.经过试验测温比较,纤维平均直径最小的微细玻璃纤维在低温下具有最佳蓄液传冷特性.     

软骨修复用 HA/PU多孔支架材料的制备与表征

研制了用于软骨的组织工程的HA／PU多孔支架材料，采用气体发泡法制备了三维贯通的多孔HA／PU支架材料，通过XRD、IR对其结构组成进行了分析，用DSC测量了玻璃化转变温度，用SEM观察了微观形貌和孔径尺寸，并计算了孔隙大小和孔隙率的分布．通过燃烧试验分析了HA／PU复合材料中HA的百分含量，并对力学性能进行了评估．结果表明，多孔HA／PU复合支架材料，其大小孔道相互贯通，孔径范围在100-800μm，大孔中含有微孔，孔隙率可达到78％-80％，HA含量达到30wt％，力学强度达到271kPa．多孔HA／PU复合材料具有一定的弹性，是一类性能很好的可望用于软骨修复的支架材料．     

基于均匀化方法的多孔材料细观力学特性数值研究

本文把均匀化理论与有限元法相结合,应用于多孔材料的弹性本构数值模拟,利用位移渐进展开建立了均匀化有限元列式。通过对正方形孔洞蜂窝材料有效模量的计算比较,表明本文方法可得到较准确的有效模量;同时还考察了胞壁固体相的力学性能参数vs对宏观力学性能的影响,得到了与一些理论公式相同的结论。最后,本文对胞壁中含有弹性增强相的多孔材料的力学性能进行了数值研究,并利用二次均匀化方法给出定量的计算结果。     

多孔材料的密度测试方法探讨

测试不规则物体的密度常用排水法，但在测试多孔材料（这里的孔隙是指肉眼看不见的微孔隙，如粉末冶金过滤器、含油轴承等）密度时却存在水不断渗入，称量很难达到平衡，测量误差大的问题。为了避免水进入多孔材料的微孔中常用某些物质作防水膜，这些防水膜对密度测试的精确性有着不良影响，本文介绍了不同防水膜，允许水充分渗入多孔材料并测出渗水量，用以修正排水法测试密度的计算公式，以期更精确地测定多孔材料的密度。实践证明，这种方法易操作，精度高，可在多孔材料领域推广应用。     

浅谈金属多孔材料的制备方法与应用

主要介绍多孔材料的制备方法,重点阐述实际应用领域及未来发展前景。     

多孔材料的密度测试方法探讨

测试不规则物体的密度常用排水法 ,但在测试多孔材料(这里的孔隙是指肉眼看不见的微孔隙 ,如粉末冶金过滤器、含油轴承等 )密度时却存在水不断渗入 ,称量很难达到平衡 ,测量误差大的问题。为了避免水进入多孔材料的微孔中常用某些物质作防水膜 ,这些防水膜对密度测试的精确性有着不良影响。本文介绍了不用防水膜 ,允许水充分渗入多孔材料并测出渗水量 ,用以修正排水法测试密度的计算公式 ,以期更精确地测定多孔材料的密度。实践证明 ,这种方法易操作 ,精度高。可在多孔材料领域推广应用。     

多孔材料负载TiO2光催化材料的研究进展

多孔材料负载TiO2光催化材料具有效率高、易回收等优点,是目前光催化材料领域的研究热点.介绍了沸石、黏土(人工或天然)、活性炭、碳纳米管以及膨胀石墨多孔材料负载TiO2光催化剂的研究进展情况,指出了多孔材料负载TiO2光催化材料存在的问题及发展方向.