Ni-Fe-Cr多孔泡沫合金的成分及性能研究

为了改善多孔泡沫镍合金的耐高温腐蚀性能,在其表面共沉积Ni-Fe-Cr合金镀层.采用共沉积法制备耐热多孔泡沫合金,研究工艺参数对Ni-Fe-Cr合金镀层中Cr、Fe质量分数的影响,利用能量色射谱仪、X射线衍射仪、金相显微镜及扫描电子显微镜分别对镀层成分、微观结构及其形貌进行分析,采用ICP-OES电感耦合等离子体光谱2100Dv测定合金中Cr、Fe的质量分数,同时对Ni-Fe-Cr多孔泡沫合金试样进行了抗热冲击性和耐热性能测试.结果表明:共沉积优化工艺参数为CrC13·6H2O 160 g/L,FeC12·4H2O 9 g/L,阴极电流密度24 A/dm2,镀液pH值2.0,温度30℃;在优化参数下,电镀30 min,得到Cr质量分数为21.2%、Fe质量分数为43.9%的Ni-Fe-Cr多孔泡沫合金.经测试,Ni-Fe-Cr多孔泡沫合金表面由紧密排列的球形颗粒组成,并形成了面心立方微观结构,具有良好的抗热冲击性及耐热性.     

一种新型多孔泡沫钨的制备

介绍了一种类网状结构的多孔态泡沫钨及其制备方法。该泡沫钨材料的孔隙分两类:(1)是构成类网状结构且孔径为0.2～1.0mm的主孔;(2)是存在于主孔孔壁和孔棱之上且孔径在几个微米量级的微孔。主孔呈通孔和半通孔结构,并且两类孔隙相互连通,总孔率高于50%。该泡沫钨的制备方法是以有机泡沫材料为基体,采用浸浆干燥烧结法制备而成。其中料浆由钨粉和无毒性有机黏结剂组成,黏度用去离子水调节。     

非晶合金泡沫材料的研究进展

非晶合金泡沫是结合金属泡沫与非晶合金两者优点而发展起来的一类新型结构材料。作为轻质与强韧的完美统一,非晶合金泡沫材料近年来受到国内外学者越来越多的关注。本文简要综述了非晶合金泡沫的发展、制备以及力学性能的研究进展,提出当前工作中存在的问题,并就本领域今后值得关注的问题进行展望。     

多孔泡沫镁合金的研究进展

多孔泡沫镁是用特殊方法制成的具有多孔结构的新型金属材料,由于其特殊的结构和性能,在能源、建筑、交通、航空等领域有着广泛的应用前景。本文就多孔泡沫镁合金制备工艺的研究进展进行了介绍,同时对它的发展前景进行了分析。     

复合电沉积制备NiCoCrAl泡沫合金及其高温抗氧化性的研究

采用复合电沉积法制备了NiCoCrAl泡沫合金,借助原子吸收光谱法研究了镀液组分对泡沫合金组分的影响;对合金在不同温度下进行了热处理,通过差热分析试验研究了热处理温度对合金的耐热性能,高温抗氧化性能影响,同时研究了合金中Cr和Al含量对合金的高温抗氧化性能的影响.结果表明,在852.37℃和1 180.29℃下合金形成了有利于提高其高温抗氧化性的相态;随着合金中Cr和Al含量的增加,合金的高温抗氧化性能提高,且Al含量对高温抗氧化性能影响更显著.     

泡沫Ni-32Cr合金的结构及其性能研究

以聚氨酯泡沫树脂为基体,采用浆料涂覆、电沉积、热解和合金化等技术制备出网状结构的高孔率泡沫Ni-32Cr合金.对该泡沫合金的形貌结构、成分分布和使用性能进行了分析研究.实验结果表明:该泡沫合金骨架平整,成分均匀,相对密度为6.4%,骨架的室温显微硬度HV为168,压缩强度约5MPa,且800℃时氧化1h,其增重率小于2×10-3.     

包装用泡沫材料的多孔弹性模型

包装用泡沫材料是一种多孔隙的、呈现超弹性本构行为的橡胶类材料.引入了描述硅泡沫的多孔介质模型,针对泡沫材料弹性本构行为以及由于多孔隙的结构特征所导致的可压缩性,并考虑孔隙度对变形性能的影响,提出了解耦为等容部分和体积变形部分的应变能函数的具体形式,从而获得泡沫材料的本构方程.     

镍铁钨三元合金的电镀研究

在镍铁合金镀液中加入钨酸盐，研究镍铁钨三元合金电镀工艺及镀层性能、结构。结果表明，钨能有效地强化镍铁合金的机械性能而不改变其基本结构。     

合金异常共沉积研究

测定了Ｚｎ－Ｆｅ、Ｚｎ－Ｃｏ、Ｚｎ－Ｎｉ合金体系在不同浓度时的平衡混合电极电势,该电势与锌电极的平衡电势相近,而远偏离于铁族元素电极的平衡电势,表明锌电极有较大的交换电流密度,这是锌与铁族元素共沉积时表现出异常优先沉积的根本原因。     

非晶态Fe-Mo合金电沉积研究

从强碱性溶液体系不同含 Mo 量的溶液中以及不同电沉积工艺条件下,可以获得非晶态或晶态 Fe-Mo 合金镀层。这种镀液稳定、工艺简单,镀液中允许 Fe~(2+)离子浓度范围宽。获取非晶态Fe-Mo 合金的条件是:保持镀层中含 Mo 量在20wt-%以上。要达到此条件就必须保持镀液中的(Mo)/(Fe+Mo)×100量在66%以上,镀液温度在20—45℃范围内,Fe-Mo 合金镀层才成为非晶态。反之,当镀液温度超过55℃,镀层将转变成为晶态。     

球形孔通孔和闭孔泡沫铝合金的超声衰减性能

研究了球形孔通孔和闭孔泡沫铝合金在1 MHz～10 MHz的超声衰减性能.结果表明:泡沫铝合金的超声衰减性能决定于其孔结构;通孔泡沫铝合金的超声衰减系数α随着孔径d的减小、孔隙率Ps减小和比表面积Sv的增加而增大;闭孔泡沫铝合金的超声衰减系数α随孔径d的减小、孔隙率Ps的增加和比表面积Sv的增加而增大;当孔径d、孔隙率Ps相近时,闭孔泡沫铝合金的超声衰减性能优于通孔泡沫铝合金;在1 MHz～10 MHz二者是具有良好阻尼性能的轻质材料.其衰减机制为在弹性范围内超声应力波在具有大量孔隙界面的泡沫铝合金中的衰减.     

多孔泡沫金属磁流变液阻尼材料及其力学性能研究

基于多孔泡沫金属的结构性能,研制一种新型的磁流变液阻尼材料,并搭建测试系统,研究其力学性能。在该材料中,磁流变液由于毛细管力的作用储存在多孔泡沫金属里面,在磁场作用下被抽出到剪切间隙内并产生磁流变效应;利用搭建的测试系统,研究多孔泡沫金属的材料、外加电流、剪切间隙和剪切应变率等参数对多孔泡沫金属磁流变液阻尼材料力学性能的影响,结果表明,设计的多孔泡沫金属磁流变液阻尼材料可产生明显的磁流变效应,在相同情况下,采用多孔泡沫金属铜时,多孔泡沫金属磁流变液阻尼材料具有最大的剪切转矩。     

多孔Ni-Mn-Ga-Co磁性形状记忆合金的制备及磁学特性研究

首先采用球磨法制备了不同粒度的Ni-Mn-Ga-Co合金粉末,然后通过3D打印技术成功制备了泡沫结构的多孔Ni-Mn-Ga-Co磁性形状记忆合金。利用SEM、DSC和XRD等研究了合金的微观组织特征、物相结构、相变特性和相关的磁性行为。结果表明,球磨后经过分筛得到的不同粒径尺寸的合金粉末均为不规则形状。Ni-Mn-Ga-Co合金粉末在室温下为非调制四方马氏体结构,其特征峰十分明显。Ni-Mn-Ga-Co合金的DSC曲线上出现宽峰相变,添加Co元素对马氏体转变温度开始值(Ms)基本没有影响,但其居里温度(Tc)有显著的提高。采用粒径为50~100μm的合金粉末烧结制备的磁性合金,饱和磁化强度最大可达68 Am^2/kg。合金粉末粒径越小,烧结制备的多孔Ni-Mn-Ga-Co磁性形状记忆合金致密度越高。当合金粉末粒径<50μm时,致密度可达90%;当合金粉末粒径为50~100μm时,致密度仅为75%。相较于粒径较小的合金粉末,粒径较大的合金粉末制备的磁性合金磁感生应变能力更高,这是由于泡沫结构能够有效减少内部和外部的约束,从而有利于提高磁场诱导应变。     

多孔金属材料制备方法

本文概述了多孔金属材料的典型和特点，着重介绍了该材料的各种制备方法，以期提供一些优化组合生产工艺的线索。     

Solidification microstructures selection of Fe-Cr-Ni and Fe-Ni alloys

The transition of solidified phases in Fe–Cr–Ni and Fe–Ni alloys was investigated from low to high growth rate ranges using a Bridgman type furnace, laser resolidification and casting into a substrate from superheated or undercooled melt. The ferrite-austenite regular eutectic growth, which is difficult to find in typical production conditions of stainless steels, was confirmed under low growth rate conditions. The transition velocity between eutectic and ferrite cell growth had a good agreement predicted by the phase selection criterion. Which of either ferrite or austenite is easier to form in the high growth range was discussed from the point of nucleation and growth. Metastable austenite formation in stable primary ferrite composition was mainly a result of growth competition between ferrite and austenite. For a binary Fe–Ni system, a planar metastable austenite in the steady state, simultaneous growth such as eutectic and banded growth between ferrite and austenite in an initial transient region are confirmed.     

防锈闭孔泡沫Al-Mg-Re基合金的制备与性能

在熔体发泡法制备工艺基础上,引入合金化阻燃技术,制备了Al-Mg-Re基防锈闭孔泡沫铝合金.实验结果表明,熔体发泡前同时加入Mg、Ca和稀土制备的防锈闭孔泡沫Al-Mg-Re基合金孔结构均匀,由于Mg和稀土元素的双重作用,Al-Mg-Re基防锈闭孔泡沫铝合金具有优异的耐腐蚀性能.     

基于TiAl多孔载体的钙钛矿型催化剂的汽车尾气催化性能

分别采用粉末冶金法和溶胶-凝胶法制备了高Nb-TiAl多孔合金载体及其钙钛矿型催化剂,并在模拟汽车尾气环境中研究了其气体催化性能。Ti-48Al-6Nb多孔合金骨架主要由α2和γ两相构成,孔隙率达到了39.5%,且为近全开孔多孔合金。用其作为载体,成功与LaMnO3催化剂进行了复合,并在B位分别掺杂了Sr和Pd元素。其中,少量的贵金属Pd能部分取代B位的离子而进入到钙钛矿晶格,并占据B位,在很大程度上降低起燃温度点,提高其催化转化效率。     

Recent progress in porous TiNb-based alloys for biomedical implant applications

ABSTRACT

Porous TiNb-based alloys have attracted considerable attention in the medical field of orthopedic applications because of excellent biocompatibility, porous architecture, appropriate mechanical property, etc. The literature reviews the current progress of fabrication methods, porous structure, mechanical properties, corrosion resistance, bioactive hydroxyapatite surface modification, in vitro and in vivo biocompatibility of porous TiNb-based alloy. Moreover, future research directions are pointed out to expand its possible biomedical applications.