Corrosion Behavior of Sintered 316L Stainless Steel Fibre Porous Felt

烧结金属纤维多孔材料是一种优质高效新型功能材料。通过浸泡试验、动电位极化扫描、金相分析及SEM扫描电镜等试验对316L不锈钢纤维多孔材料的腐蚀机理进行了系统的研究。研究发现:晶界腐蚀和蚀坑对材料的腐蚀过程均有影响;纤维烧结点处比纤维杆处耐蚀;随着孔隙率的增大,纤维毡的腐蚀失重量增大,腐蚀程度更严重。     

不锈钢纤维多孔材料拉伸性能研究

以316L不锈钢纤维毡为原料,采用不同的烧结工艺,制备出孔隙度为70%~95%的不锈钢纤维多孔材料,研究了纤维丝径、孔隙度、烧结温度和保温时间对其拉伸性能的影响。研究表明,不锈钢纤维多孔材料的拉伸过程主要分为3个阶段:弹性阶段、塑性变形阶段和断裂阶段。纤维越细,多孔材料的抗拉强度越高;随着孔隙度的增加,多孔材料的抗拉强度逐渐降低;提高烧结温度或延长保温时间,均会提高多孔材料的抗拉强度。     

沟槽烧结纤维复合毛细芯多孔材料的拉伸性能研究

通过烧结铜纤维和微沟槽铜板制造得到了一种具有高孔隙率的新型沟槽烧结纤维复合毛细芯多孔材料。通过对沟槽烧结纤维复合毛细芯多孔材料进行拉伸性能测试,研究了纤维参数和烧结参数对拉伸性能的影响。通过大量的拉伸实验数据得到了沟槽烧结纤维复合毛细芯多孔材料的典型的应力应变图。对于在相同的烧结参数下制造得到的相同质量的沟槽烧结纤维复合毛细芯多孔材料,其抗拉强度随着孔隙率和直径的增加而减少。     

沟槽烧结纤维复合毛细芯多孔材料的拉伸性能研究（英文）

通过烧结铜纤维和微沟槽铜板制造得到了一种具有高孔隙率的新型沟槽烧结纤维复合毛细芯多孔材料。通过对沟槽烧结纤维复合毛细芯多孔材料进行拉伸性能测试,研究了纤维参数和烧结参数对拉伸性能的影响。通过大量的拉伸实验数据得到了沟槽烧结纤维复合毛细芯多孔材料的典型的应力应变图。对于在相同的烧结参数下制造得到的相同质量的沟槽烧结纤维复合毛细芯多孔材料,其抗拉强度随着孔隙率和直径的增加而减少。测试结果表明:当烧结温度低于1083℃时,抗拉强度随着烧结温度和烧结时间的增加而增加。     

孔结构对不锈钢纤维多孔材料吸声性能的影响

本文设计两种不锈钢纤维多孔材料的铺制方法：平行铺制和直立铺制,通过控制铺制方法、长径比和烧结工艺得到具有不同孔结构的不锈钢纤维多孔材料,对具有不同孔结构的不锈钢纤维多孔材料的吸声性能进行分析,结果表明,长径比为5000的不锈钢纤维多孔材料的性价比最高;当材料厚度≤15mm时,平行铺制的纤维多孔材料较直立铺制的吸声性能好;当材料厚度＞15mm时,铺制方法的影响不显著;烧结结点数量的多少对不锈钢纤维多孔材料吸声性能贡献不大。     

不锈钢纤维增强的不锈钢多孔材料的制备和力学性能

研究了烧结温度和时间对不同量不锈钢纤维增强的不锈钢多孔材料性能的影响。实验结果表明：提高烧结温度、延长烧结时间以及增加不锈钢纤维的含量均能使该材料的力学性能得以改善;开口孔隙度及渗透系数随纤维含量的增加而降低。     

TiAl多孔材料的研制

采用元素混合法以及反应烧结法制备了TiAl多孔材料,研究了粉末粒度、Ti:Al的原子比、压制压力、烧结温度等对TiAl多孔材料的孔隙性能的影响。结果表明,随着原料Al粉的粒度逐渐增大,TiAl多孔材料的dmax和膨胀率增大,但其孔隙度和Kgas则是在Al粉粒度大于14.6μm时才随之增大。随着粗Al粉含量的降低,TiAl多孔材料的孔隙度和Kgas呈逐渐下降的趋势,dmax变化不大;而细Al粉制得的TiAl多孔材料的孔隙度和Kgas是先升到一定值后才下降。随着压制压力的增大,dmax逐渐降低,孔隙度和K气也相应减小。当烧结温度低于800℃时,TiAl多孔材料的Kgas随着烧结温度的升高而提高;当烧结温度高于800℃后,TiAl多孔材料的Kgas随着烧结温度的升高而下降。     

316L不锈钢纤维毡的微波烧结研究

烧结不锈钢纤维多孔材料是一种结构功能一体化材料,在冲击能量吸收和过滤分离等领域有广泛应用。本文利用微波加热法制备了316L不锈钢纤维多孔材料,研究了微波烧结工艺对材料微观结构和力学性能的影响。研究表明微波烧结工艺明显降低了材料的烧结温度,缩短了烧结时间,由此抑制了纤维杆上晶粒的生长,材料的力学性能也得到了提升。微波电磁场在金属纤维间引发的微电弧可能起到了加快烧结进程的作用。     

多孔结构分形分析及其在材料性能预报中的应用

采用分形理论表征孔隙的结构特征,通过对烧结不锈钢纤维多孔材料的扫描电镜(SEM)照片进行图像处理和分形分析,详细研究图像分辨率、获取图像时的放大倍数、灰度图转化为二值图时阈值的大小等因素对孔结构分形分析结果的影响,并研究它们与分形维数的定性关系.结果表明,采用的烧结纤维多孔材料具有明显的分形特征,图像分辨率、放大倍数、阈值等因素对分形维数计算结果影响显著:与SEM图像的原始分辨率相比,分辨率变化越大则分形维数越大;分形维数随着放大倍数的增大而减小;灰度图转化为二值图时的阈值存在最佳值,且随着阈值的增大,分形维数先增大后减小.通过理论推导,建立了多孔材料孔隙度和渗透性能与孔结构分形维数之间的数学关系.可通过孔结构分形维数、面孔隙度、孔径等参数合理预测多孔材料的体孔隙度、渗透性能,预测结果与实测结果吻合良好.     

折弯铝纤维多孔材料的制备与能量吸收

以φ0.15 mm的6061铝合金丝为原材料,通过弹簧机切割成折弯铝合金短纤维,利用特制圆柱形模具,采用真空热压烧结技术制备了孔隙率为60%、70%、80%的折弯铝纤维多孔材料。对折弯铝纤维多孔材料进行压缩性能测试。结果表明,压缩应力-应变曲线可分为3个阶段:初始非线性弹性变形阶段、伪平台阶段和致密化阶段。应力-应变曲线光滑,几乎未产生屈服现象。折弯铝纤维多孔材料的能量吸收值随应变的增加而增大,能量吸收效率先增大后下降;随着孔隙率的降低,多孔材料的能量吸收能力增大,能量吸收效率的峰值上升。     

成形压力对Fe16Al2Cr多孔材料性能的影响

以Fe16Al2Cr预合金粉末为原料,采用模压成形、真空烧结的方法制备了Fe16Al2Cr多孔材料,研究了粉末成形压力与Fe16Al2Cr多孔材料性能的关系。结果表明：小于31 μm的Fe16Al2Cr粉末的压制成形性能较差,压坯强度低;烧结过程中,厚度收缩远大于径向收缩,并随着成形压力的增大而减小;在较高的烧结温度下,成形压力和烧结时间对径向收缩几乎没有影响;而孔隙度、最大孔径和透气度随着成形压力的增大而降低,并随烧结时间延长而增大;增大成形压力,延长烧结时间,有利于提高Fe16Al2Cr多孔材料的剪切强度。     

微波烧结316L不锈钢纤维毡研究（英文）

烧结不锈钢纤维多孔材料是一种结构功能一体化材料,在冲击能量吸收和过滤分离等领域有广泛应用。利用微波加热法制备了316L不锈钢纤维多孔材料,利用μ-CT,SEM等研究了微波烧结工艺对材料微观结构和力学性能的影响。结果表明微波烧结工艺明显降低了材料的烧结温度,缩短了烧结时间,由此抑制了纤维杆上晶粒的生长,材料的力学性能也得到了提升。微波电磁场在金属纤维间引发的微电弧可起到加快烧结进程的作用。     

不锈钢纤维多孔材料及其复合结构的隔声性能

本文以8μm不锈钢纤维毛毡为原料,利用体积称重法和高温烧结工艺制备出具有不同孔隙率、平均孔径和厚度的不锈钢纤维多孔材料。通过结构优化设计了正梯度结构、反梯度结构和薄膜复合结构,对三种结构进行了隔声性能的测试,分别研究了三种结构的隔声特性。隔声结果表明,不锈钢纤维多孔材料具有一定的隔声性能,厚度为20mm,孔隙率为85%,在50~6400Hz频率范围内,不锈钢纤维多孔材料的平均隔声量为18.92 dB;其孔隙率越低,平均孔径越小,厚度越厚,材料的隔声性能越好;设计的正梯度和反梯度结构的隔声性能比单层不锈钢纤维多孔材料的隔声性能差;添加金属薄膜的不锈钢纤维多孔复合材料在中高频处的隔声性能有很大提高,厚度为20mm,平均隔声量达27.86dB,最高处提高16.96dB。     

成形压力对Fe16A12Cr多孔材料性能的影响

以Fe16A12Cr预合金粉末为原料,采用模压成形、真空烧结的方法制备了Fe16A12Cr多孔材料,研究了粉末成形压力与Fe16A12Cr多孔材料性能的关系.结果表明:小于31μm的Fe16A12Cr粉末的压制成形性能较差,压坯强度低;烧结过程中,厚度收缩远大于径向收缩,并随着成形压力的增大而减小;在较高的烧结温度下,成形压力和烧结时间对径向收缩几乎没有影响;而孔隙度、最大孔径和透气度随着成形压力的增大而降低,并随烧结时间延长而增大;增大成形压力,延长烧结时间,有利于提高Fe16A12Cr多孔材料的剪切强度.     

不锈钢纤维烧结多孔材料孔结构分形分析

借助分形几何理论研究了不锈钢纤维烧结多孔材料孔结构的分形特征.通过对不锈钢纤维烧结多孔材料的扫描图像进行数字化处理,并利用盒维法计算分形维数,研究了盒维法计算分形维数的影响因素.确定出分形维数与多孔材料孔隙度之间的定量关系,同时说明了分形维数的物理意义.     

烧结不锈钢丝网多孔板材的冲压成形研究

以烧结不锈钢丝网多孔板为材料,在室温条件下通过胀形试验和筒形拉深试验研究材料的冲压成形性能。胀形试验结果显示,材料的胀形极限随着厚度及直径的增大而增大;厚度为1. 4和1. 75 mm的多孔板在直径Φ110 mm的冲模下胀形高度达到30 mm未出现破裂,说明材料具有良好的塑性。筒形拉深试验显示,拉深力随板材的厚度、直径的增大而增大,随孔隙率的增大而减小;厚度为1. 2 mm时,拉深极限比为1. 8。根据塑性力学基本理论,推导了烧结不锈钢丝网多孔板的拉深力预测公式,将理论预测与实际试验数据对比,验证了公式的适用性。研究结果表明,烧结不锈钢丝网多孔材料具有较好的塑性,可进行冷冲压成形,有助于拓展多孔隙功能材料的应用领域。     

超薄金属纤维复合膜材料的低频吸声性能

本文针对限域空间（≤5mm）噪声防护对超薄吸声结构的重大需求,以不锈钢纤维毡为原料,利用低温烧结技术制备了由不锈钢纤维多孔材料和金属薄膜组成的复合膜材料。利用B&K声学测试平台对复合膜材料进行频率范围在50~1000Hz之间吸声系数的测试,分析了结构参数对复合膜材料吸声性能的影响规律。结果表明,通过分别研究金属纤维多孔材料的孔结构（孔径、丝径、烧结结点）及金属薄膜的层数对复合膜材料吸声性能的影响规律,发现在频率为50~1000Hz的范围内,超薄复合膜材料的最优结构为金属纤维多孔材料按照细丝径、小孔面向声源,粗丝径、大孔在后的顺序排列,材料内部复合铜箔可有效提高材料在低频处的吸声性能。     

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。     

7B04铝合金的一种阳极化膜层电化学性能研究

采用电化学交流阻抗技术(EIS)对7B04铝合金的一种阳极化膜层在加速老化试验过程中的阻抗变化进行了原位测试,分析了其腐蚀失效的特征.结果表明,随加速试验的进行,硫酸阳极化膜层的失光率和色差变化较小,属不失光或很轻微失光和不变色;腐蚀前,阳极化膜的多孔层常相位元件的幂指数n相对较小,仅0.61,说明多孔层孔洞分布比较不均匀.随试验时间增加,n值逐渐增大并接近1,多孔电阻Rpo也逐渐增加,且后期增加幅度加大,这是由于沉淀物的部分封堵与耐蚀钝化膜的共同作用;阳极化膜划痕处的局部交流阻抗随试验时间增加不断减小,是由于划痕处金属发生了腐蚀反应所致,划痕处的阻抗增大则是由于划痕处被腐蚀产物覆盖所致.     

多孔NiAl金属间化合物的造孔机理

以Ni、Al元素粉末为原料,采用反应烧结工艺制备多孔NiAl金属间化合物材料,表征各烧结温度所对应的孔结构,研究NiAl烧结体的造孔机理。结果表明:在多孔NiAl金属间化合物材料的制备过程中,当温度在1 100℃以下,随着烧结温度的升高,NiAl烧结体中的孔隙度和最大孔径呈现增大的趋势;经1 100℃烧结之后,多孔NiAl的孔隙度为53%,最大孔径为55μm;造孔机理为Al熔点附近的Ni、Al之间的剧烈扩散造孔形成大量的开孔隙度,以及高温烧结阶段的Ni与中间相的扩散形成的多孔NiAl材料骨架中的孔洞。