海绵铝的形成及其孔结构

采用孔径可以调节的开孔聚氨酯海绵作为模板，将熔模铸造法与掺渗铸造法相结合，制备了具有三维网状骨架的高孔隙率（ε=92%-98%）海绵铝；分析了海绵铝骨架所遵循的拓扑规律，并描述了其孔结构，结果表明，对聚氨酯海绵骨架进行加粗处理，可以在ε=92%-98%范围内调节海绵铝的孔隙率，并提高其压缩屈服强度，海绵铝独立孔穴的面数f,棱数e和顶点数v遵循Euler定律f-e＋v=2；孔穴的平均棱数n与平均面数f符合关系n^-=6（1-2tf）.     

海绵铝的熔模铸造法制备及其压缩性能强化研究

针对熔模铸造制备的高孔隙率开孔泡沫铝(海绵铝),通过前驱体海绵孔棱增粗来提高海绵铝的相对密度,并研究孔棱尺寸对其压缩性能的影响。结果发现,采用水性聚氨酯树脂能有效增粗聚氨酯海绵孔棱,制备出孔棱厚度为0.472~0.918mm,相对密度为0.027~0.164的海绵铝。单向压缩试验结果表明,孔棱增粗显著提高了海绵铝的强度,当孔棱厚度为0.918mm时,其密实化平台应力最大,为2.831MPa,密实化吸能最大,达到1.492MJ/m³。这是由于孔棱厚度增加,相对密度提高,从而提高了海绵铝的能量吸收能力。     

梯度孔结构泡沫镍铬合金滤管的制备及性能

以聚氨酯泡沫为前驱体,使用气雾化Ni-20Cr粉末为原料配制水基浆料,采用有机泡沫浸渍工艺制备了具有梯度孔结构的泡沫Ni-20Cr合金滤管。研究了不同烧结温度和装填方式对泡沫金属滤管烧结效果及力学性能的影响,并测试了烧结后泡沫滤管的力学性能和透气性能。结果表明:泡沫素坯经低温预烧+高温烧结的两步烧结工艺后可得到收缩均匀的泡沫合金滤管,孔筋结构均匀、无堵孔且复合界面结合良好。其室温压缩屈服强度大于3 MPa,且随着挂浆量的增加其屈服强度可达4.43 MPa;由于泡沫合金滤管高的孔隙率和大的孔径,且孔结构呈梯度变化,其在气体流量相同的情况下压差明显小于传统粉末冶金烧结多孔管。     

多孔铜的电沉积制备及力学性能

以聚氨酯泡沫为基体,采用电沉积法制备三维网状多孔铜,研究不同工艺参数对多孔铜材料形貌、结构和力学性能的影响。结果表明:多孔铜的表观密度介于0.119～0.218g/cm~3之间,平均孔径为2.6mm,孔隙率为89.8%～92.6%;电沉积过程中降低主盐CuS_O4浓度和溶液温度,可获得较强的阴极极化作用;阴极电流密度和沉积时间对多孔铜的孔隙率和表观密度具有调控作用;多孔铜的准静态圧缩过程可依次分为线性弹性阶段、脆性破坏阶段和致密化阶段;压缩强度与表观密度的关系符合幂函数增长规律。在36 A/m~2电流密度下将沉积时间从3h延长至5 h,材料的压缩强度可提升53%。     

用多孔陶瓷预制件浸渗法制造Mg AZ80/SiC复合材料棒

采用无压、低压(约0.3MPa过压下)和中压(约0.8MPa的过压下)浸渗法成功制造了MgAZ80/SiC/50p半工业样品(加工后的棒外径80mm,长150mm,残余孔隙率最大2vol.%).无压浸渗在流动氮气氛中在24小时内完成,而中压和低压浸渗是在加压的静态氮气氛中各用0.5和7小时完成.和未增强的基体相比,用浸渗法生产的所有复合材料样品具有均匀的微观结构和良好的力学性能.由于和本文中其他两种浸渗法相比复合材料的生产效率较高,中压浸渗工艺被认为是最具竞争性的.     

多孔C泡沫预制体液相渗硅制备C/SiC复合材料研究

以多孔C泡沫为预制体,利用液相渗Si工艺制备了C/SiC复合材料。采用酚醛树脂浸渍-裂解工艺对C泡沫预制体的孔隙率进行调整,考察浸渍-裂解周期对C泡沫预制体孔隙率的影响,研究了C泡沫预制体孔隙率对C/SiC复合材料密度、力学性能、组成和结构的影响。结果表明:预制体孔隙率为72%时制备的C/SiC复合材料性能较好,其密度为2.58g/cm3、弹性模量为81.39GPa,抗弯曲强度为83.88MPa;随着预制体孔隙率的降低,复合材料的密度、弹性模量和抗弯曲强度不断降低,预制体孔隙率的降低影响液相Si充分扩散与C反应,造成复合材料内部存在大量闭孔,这是导致C/SiC复合材料性能下降的主要原因。     

SiC泡沫陶瓷增强ZL205A铝合金复合材料的制备与性能研究

本实验通过挤压浸渗工艺成功制备了SiC泡沫陶瓷增强ZL205A铝合金复合材料,并研究了不同孔隙率的泡沫陶瓷增强相对复合材料性能的影响。通过微观结构分析,制备的复合材料两相间结合紧密,没有裂纹及其他缺陷产生。多孔陶瓷作为增强相可以有效地细化ZL205A合金的晶粒,多孔陶瓷孔隙率的降低,孔结构越小,合金晶粒越细小。对制备的复合材料进行力学性能测试,复合材料的硬度和抗弯强度最高能够达到127.6HV和415MPa。对制备的复合材料进行摩擦磨损测试,结果表明,连续陶瓷相的存在将铝基体严重的粘着磨损和剥落磨损转变为较轻的磨粒磨损,极大提升了复合材料的摩擦磨损性能,为其用于耐磨领域提供了理论依据。     

《电镀与环保》2007年第2期

电沉积法制备泡沫银工艺以聚氨酯泡沫为基,探索了电沉积法制备泡沫银的工艺条件。结果表明：聚氨酯泡沫经化学镀、电沉积、还原烧结等,可制得三维网状的通孔泡沫银材料．其抗拉强度大于0．72MPa,孔隙率大于98％,比表面积大于0．6m~2/g(BET法)。     

浸渗温度对W_f/Zr基非晶合金复合材料压缩性能的影响

基于逆向浸渗工艺方法,制取了不同浸渗温度下的Wf/Zr基非晶合金复合材料。研究了此种合金复合材料晶体界面组织形态及其压缩性能和结合强度受浸渗温度的影响。结果表明,在浸渗温度1 100 K的环境下保温30 min制备出的Wf/Zr基非晶合金复合材料的最高压缩强度可达2 409 MPa,其塑性变形程度达到19.5%。     

泡沫浸渍法制备的多孔铌基生物材料及性能

采用新型的泡沫浸渍法,以聚氨酯泡沫为载体制备出具有较高强度和良好生物相容性的多孔铌基材料。并借助分析天平、XRD、CS600碳硫测试仪和SEM对多孔铌的孔隙度、性能和微观结构进行了测试及观察。结果表明：制成的多孔铌,具有三维、连通孔隙结构且无任何杂质相,孔隙率为71.4%,孔径尺寸为500 μm,平均密度为2.45 g/cm3。三维连通多孔铌的平均弹性模量为815 MPa,抗压强度为36.62 MPa,与人体松质骨的力学性能相匹配。     

一种新的测试起泡剂性能方法

提出一种测试起泡剂性能的新方法。测试了4个参数：最大泡沫体积、泡沫半衰期、气?液比以及泡沫平均流速。其中,前两个参数分别表征起泡剂的起泡能力和泡沫稳定性,后两个参数分别表征起泡剂的携液能力和泡沫黏度。测试了4种起泡剂在气?液两相体系中的性能,并且对某铜矿进行浮选试验。通过分析比较两相体系起泡剂的性能以及获得的浮选试验结果,发现两者之间有联系：携液能力弱、泡沫黏度低的起泡剂获得的铜精矿品位较高;起泡能力强、泡沫稳定的起泡剂获得的铜回收率较高。     

孕育方法对消失模铸造灰铸铁组织性能的影响

针对消失模铸造灰铸铁过程中石墨形态及力学性能不稳定的问题,通过在生产条件下附铸阶梯试样及试棒的方法,研究了不同孕育处理方法对消失模铸造灰铸铁组织和性能的影响。结果表明,浇注过程中进行瞬时孕育并控制孕育量在一个适宜的范围内,可明显改善石墨形态和基体组织,同时力学性能得到提高。瞬时孕育量为0.25%时,可基本消除灰铸铁过冷石墨,同时细化基体,抗拉强度较炉前孕育试样提高15 MPa。     

Electrochemical discharging performance of 3D porous magnesium electrode in organic electrolyte

A novel type of porous magnesium electrode with a stable 3D copper foam as current collectors for the organic magnesium-air battery was prepared by both amperostatic and pulsed electrodeposition of magnesium on copper foam substrates in an electrolyte of 1 mol/L EtMgBr/THF solution, respectively. Optimal parameters of the pulsed electrodeposition were obtained using a bending cathode at the right angle. The surface morphology of the porous electrode was investigated by SEM, and the discharging performance of the porous magnesium electrode was detected by the chronoamperometric measurement. The electrochemical stability of 3D copper foam current collectors was examined by cyclic voltammetry, SEM and ICP-OES analyses. The results show that the rate capability of the porous magnesium electrode with a stable 3D copper foam as a current collector is better than that of the planar magnesium electrode, and the rate capability of the porous magnesium electrode prepared by the pulsed electrodeposition is superior to that of the porous magnesium electrode prepared by the amperostatic electrodeposition. The 3D structure of copper foam current collectors of the porous magnesium electrode could keep stable during the discharging process.     

Mo粉化学沉积Cu对Mo-30Cu合金组织性能的影响

为改善Mo-Cu合金组织结构和性能,采用分子自组装方法在Mo粉表面沉积一定量的纳米Cu,然后和一定比例的Cu粉混合,经液相烧结后制备出Mo-30Cu合金。通过与传统粉末冶金方法制备的Mo-Cu的组织性能进行了比较,对该合金的致密度、热导率和热膨胀系数等性能进行研究。结果表明,在Mo粉表面沉积的纳米级的Cu能显著提高Mo-30Cu合金的物理性能,改善组织结构,降低致密化烧结温度。     

Investigation of electroless copper plating on polyurethane foam,as an initial step of open cell foam production process

Abstract

Coating of polymeric foams is known as a method for production of metallic foams, which produces foams with high volume of porosity and controllable pore size. In this research, this method was employed to produce open cell copper foam by use of polyurethane foam with an average pore size of 0.4?mm as the substrate. Since polyurethane foam as a non-conductive material is not able to be coated directly by electrolytic deposition, the substrate was initially metallised by electroless copper plating. In the electroless plating process, the effects of the main parameters such as bath chemical composition, solution pH and temperature on deposition rate and thickness of the coatings obtained were investigated. The results showed that the optimum condition of the process is obtained when CuSO₄ concentration in the deposition bath is 12?g?L^??1, pH is 13 and plating temperature range is 55–60°C.     

异质结构铜铬锆合金的摩擦磨损性能

以纯铜粉和铜铬锆合金粉为原料，通过热压烧结法制备了由铜铬锆超细晶和铜粗晶组成的异质结构铜合金，研究了其在干摩擦条件下的摩擦磨损行为。结果表明，与均质结构铜合金相比，异质结构铜合金具有更稳定的摩擦因数、更好的耐磨性和更高的导电性能。性能的提高源于其独特的异质结构。     

石墨粉表面化学置换镀铜研究

以往在石墨粉表面镀铜存在过程复杂、成本高的缺点,为了改变这种状况,采用化学置换镀的方法在石墨粉表面镀铜,观察了镀铜石墨粉的微观形貌,研究了影响化学置换镀铜的主要因素,分析了化学置换镀铜的机理。实验结果表明：在用镀铜石墨粉制备的复合材料中,铜能形成连续的三维网络结构,有利于提高材料的性能;采用铁粉做还原剂时,为了提高镀覆质量,镀液的最佳pH值应为3左右,搅拌速率应控制在40～60r／min,温度应控制在60％左右;与铝、锌相比,铁作还原剂具有镀覆效果好、副反应少、成本低等优点,有利于工业推广。     

钎焊方法制备泡沫铝/铝夹芯板的组织及性能

采用Al-Si钎料真空钎焊的方法制备了泡沫铝/铝夹芯板,对夹芯板钎焊界面处微观组织进行了金相、SEM形貌、EDS能谱分析,并对夹芯板弯曲力学性能进行了研究,分析了钎焊工艺参数对泡沫铝/铝焊缝微观组织及力学性能的影响.结果表明,在605~625℃温度下保温20 min,夹芯板钎缝中心区微观组织主要由α（Al）固溶体、块状CaAl₂Si₂化合物、骨骼状CaAl₄组成;随着焊接温度的升高,钎料中合金元素向母材中扩散速度加快,块状CaAl₂Si₂分布更加均匀、分散,提高了焊缝中心区的韧性;当焊接温度为625℃时,泡沫铝/铝夹芯板抗弯强度达到最高的67.97 MPa.     

电沉积Cu/液体微胶囊复合镀层的微观结构及沉积机理

采用直流电沉积法制备纳米结构的Cu/液体微胶囊复合镀层。借助扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和X射线衍射（XRD）分析和表征复合镀层的表面形貌和微观结构。结果表明：加入微胶囊使得复合镀层由粗晶结构转变为纳米晶结构,其中镀层中液体微胶囊及铜纳米晶的尺寸分别为2～20μm和10～20nm。此外,通过理论分析证实了铜与液体微胶囊的电沉积过程遵循电化学沉积机理,并提出了相应的电沉积过程模型。     

Fe2O3对SiC基泡沫陶瓷过滤器性能的影响

采用有机前驱体浸渍法制备SiC基泡沫陶瓷过滤器,通过对SiC基泡沫陶瓷过滤器热震性、抗压强度的测试以及显微结构的分析,研究了Fe2O3对泡沫陶瓷过滤器强度和烧结等性能的影响.实验表明:随着Fe2O3含量的增加,泡沫陶瓷过滤器的抗压强度随之增加,而抗热震次数显著减少;Fe2O3的加入能够起到助烧作用,但是过量的Fe2O3会导致烧结体产生过量的玻璃相,Fe2O3的含量应控制在1.5wt%以内.