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。     

微波烧结对316L不锈钢纤维毡微结构和力学性能的影响

利用微波加热法制备了316L不锈钢纤维毡。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,与传统烧结工艺相比,微波烧结工艺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。     

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。     

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。     

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。     

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.     

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.     

不锈钢纤维多孔材料的阻尼减振性能

以不锈钢纤维毡为原料,制备具有不同孔隙结构的多孔材料.对不锈钢纤维多孔材料的阻尼性能进行测试,分析孔结构参数与阻尼系数的影响规律.结果表明:孔隙度越低,丝径越细,材料的阻尼减振性能越好;延长烧结工艺中的保温时间,可以提高材料的阻尼性能.烧结结点数量对阻尼性能的影响不大.     

粉末特性对多孔不锈钢制备工艺和结构的影响

以凝胶注模工艺为基础,结合微波烧结技术,制备了形状和孔隙可控的多孔不锈钢材料。采用扫描电子显微镜、密度仪、抗弯实验等手段研究了粉末粒径、粉末形状、固相含量等特性对多孔不锈钢制备工艺和孔隙形貌、孔隙率的影响。结果表明:粉末粒径越小,形状因子越大,胶体固相含量越高,制备得到的多孔不锈钢的孔隙率越高;粉末形状因子越小,多孔不锈钢的孔隙越不均匀;固相含量越高,虽然坯体强度有所提高,但凝胶体系的粘度也越大,流动性较差,适合不锈钢粉末凝胶注模的最佳固相含量在58%左右。通过控制颗粒直径、颗粒形状、固相含量及采用颗粒级配的方法,可实现对凝胶注模制备多孔不锈钢的孔隙结构和孔隙率的有效控制。     

高比表面积金属纤维多孔材料的低温固相烧结成形

采用低温固相烧结工艺LTSS制备一种高比表面积金属纤维多孔材料。首先,采用化学镀铜工艺在切削加工的不锈钢纤维表面镀覆一层具有粗糙表面形貌的铜,然后将该镀铜纤维在氢气保护氛围下于800°C保温1h完成低温固相烧结成形。结果表明,采用该工艺可以获得一种具有复杂表面形貌以及高比表面积（〉0.2m2/g）的新型金属纤维多孔材料（SMFM）。利用SEM及BET表征手段研究LTSS工艺中烧结温度对烧结样本表面形貌以及比表面积的影响规律,发现烧结过程中对纤维表面微结构的破坏是造成SMFM比表面积损失的重要原因。实验得出理想的烧结温度为800°C。     

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。     

不锈钢纤维烧结毡在微生物燃料电池阳极中的研究进展

详细介绍了不锈钢纤维烧结毡在微生物燃料电池阳极中的应用现状及前景.不锈钢纤维烧结毡是采用微米级的不锈钢纤维经无纺铺制、叠配、真空烧结而成.它是由不同丝径的纤维形成的一种三维金属多孔材料,具有机械强度高、渗透性能好、导电性好、吸附能力强、耐腐蚀、耐高温、易加工等优点,在高效微生物燃料电池阳极材料方面呈现出了巨大的应用价值...     

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。     

烧结不锈钢纤维多孔材料腐蚀行为（英文）

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。     

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。     

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。     

连续梯度不锈钢多孔材料烧结变形分析

采用模压成形工艺制备连续梯度不锈钢多孔材料。试验对所制备的不同厚度连续梯度不锈钢多孔试样的收缩率及微观形貌进行了分析。结果表明：通过烧结试样的几何轮廓证实连续梯度多孔试样烧结后发生变形——相邻梯度层烧结应力的不同造成圆柱状试样烧结后变成圆台状;烧结过程中连续梯度多孔试样相邻梯度层间力的作用能够促进粉末烧结,对试样的烧结收缩产生影响,并且,粉末粒度越小,这种影响越明显;选择合适的级配粉末以及梯度层间合理的粉末体积或质量搭配,通过不同梯度层间烧结应力的相互抑制作用,可以实现同步收缩烧结,有效解决连续梯度不锈钢多孔材料烧结过程中出现的变形、开裂问题。     

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。     

粉末及烧结工艺对金属多孔材料性能的影响

进行了粉末、烧结气氛和烧结温度对支撑体孔径、透过性能影响的研究。结果表明,获得了支撑体材料的制备工艺窗口,原料粉末应选粒度≥100μm,烧结温度在1150~1300℃之间调整。环拉实验结果表明,氢气烧结样品的抗拉强度87.56 MPa,氢气+氯化铵活化烧结样品115.20 MPa,强度提高了30%。通过烧结温度对支撑体力学性能影响的研究,得到了支撑体致密度和力学性能之间的关系,可实现通过测试多孔材料的密度来预测多孔材料的强度。