球形多孔高温合金材料的制备与性能

采用含有机物的镍基高温合金原粉,用粉末烧结法制备了球形多孔高温合金材料.利用扫描电镜观察试样的显微组织,利用Instron电子拉伸试验机测试试样的抗压强度.结果表明:试验条件下该材料的最佳烧结工艺是烧结温度1 200 ℃、保温时间1 h随炉冷却;其孔隙分布均匀,孔径大小一致;其素坯通过高温烧结,骨架处的金属颗粒之间产生了烧结颈,形成了烧结结合;其孔隙率随造孔剂(尿素)含量的增加而增加,当造孔剂含量为40%时,可得到孔隙率为81.62%的多孔材料.该材料具有优良的能量吸收性能,其压缩性能随孔隙率和孔径的增加而下降.     

采用新型硬脂酸造孔剂烧结制备多孔NiTi合金的结构及性能

采用可低温分解的硬脂酸颗粒为造孔剂结合梯级粉末烧结法制备了多孔Ni50.8Ti49.2合金,分析了其孔隙形貌、相变温度及力学性能等,并与采用碳酸氢铵和尿素造孔剂的多孔合金进行了比较。结果表明:采用硬脂酸造孔剂制备的多孔NiTi合金的孔隙接近球形、边缘圆整,孔隙率可控,合金具有优良的力学性能和稳定的线性超弹性;随着孔隙率的增大,其相变温度降低,抗压强度下降明显,形状回复率也降低;与另两种造孔剂相比,相同孔隙率下,采用硬脂酸造孔剂制备的多孔合金的力学性能较优,但形状记忆效应较差。     

多孔预制体对SiC/Al复合材料孔隙率的影响

采用无压浸渗法制备了SiC含量较高的SiC/Al复合材料,分析了造孔剂添加量对多孔预制体孔隙率的影响,利用铝液浸渗多孔体理论分析了多孔顸制体孔隙结构对复合材料孔隙率的影响.结果表明:通过添加造孔剂可以调节多孔预制体的孔隙结构,使预制体的孔隙率增加;多孔预制体的孔隙结构的变化可以调节复合材料的孔隙率.多孔预制体的孔隙率越高、孔隙尺寸越大,则铝液浸渗畅通,复合材料的孔隙率越小.     

Fe3Al金属间化合物多孔材料的孔隙特征

通过在Fe3Al粉末中添加挥发性造孔剂,利用粉末冶金技术制备了Fe3Al金属间化合物多孔材料,研究了其孔隙特性和成孔机理,并通过计算分析了孔隙比表面积及平均有效孔径.结果表明:随着Fe3Al多孔材料的开孔隙率不断增加,材料比表面积不断减小,平均有效孔径不断增大;通过近似计算,得出添加25%聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的试样平均有效孔径达到21.6μm,比表面积超过2000cm2·cm-3;Fe3Al多孔材料内部大孔壁上的微孔可以帮助造孔剂顺利挥发排除,也可以增加Fe3Al多孔材料比表面积和渗透性能.     

热塑性聚酰亚胺多孔材料制备及表征

采用添加造孔剂法制备聚酰亚胺多孔材料,考察造孔剂含量对微孔结构、材料力学和摩擦性能的影响,利用扫描电镜(SEM)分析材料微孔结构和磨损特征。结果表明:造孔剂的加入有效增大孔径,提高含油率,从而改善材料摩擦磨损性能。随着平均孔径增大,其拉伸强度有一定程度的降低。可通过调节造孔剂含量来控制多孔材料的性能。     

定向孔隙多孔储油介质的制备与评价

提出一种具有定向孔隙多孔储油介质的制备方法,该方法以聚四氟乙烯(PTFE)粉末作为基材,苯甲酸作为造孔剂,通过模压、涂覆高温密封胶和真空烧结得到具有定向孔隙的多孔介质。分析模压压力和造孔剂质量分数对多孔介质的硬度、密度、孔隙率、储油率和油保持率等性能的影响。试验结果表明,制备压力与多孔介质的硬度和干密度分别呈线性正效应关系和负效应关系,对孔隙率、储油率和油保持率的影响不显著。造孔剂质量分数与多孔介质的硬度和密度呈线性负效应关系,与孔隙率呈线性正效应关系;造孔剂质量分数越大,甩油初始渗油速率也越大,但对最终油保持率的影响并不显著。多孔介质内部孔隙具有溶洞型的纤维化组织结构,内部孔隙相互贯通,且具有良好的定向性。     

一种多孔金属结合剂金刚石砂轮节块孔隙率的试验研究

与传统金属结合剂金刚石砂轮相比,多孔金属结合剂金刚石砂轮在难加工材料磨削加工时具有磨料易出刃、修整修锐方便和磨削效率高等优点。以人造金刚石、Fe∶Ni-Cr合金金属结合剂及造孔剂为原料,通过真空高温烧结法,制备多孔金属结合剂金刚石砂轮节块。通过排液法测定节块试样的孔隙率,研究原料及其不同配比对节块孔隙率的影响规律,为多孔金属结合剂金刚石砂轮制作提供试验数据。     

多孔铝的低压成形工艺及其影响因素

以纯铝粉和氯化钠为原料,经混合、低压成形、烧结、溶出造孔剂的方法制备多孔铝,分析了影响多孔铝的孔隙率、孔隙结构、渗透性能、冲击变形量的各种因素。结果表明:含氯化钠45%的混合粉体于120 MPa下成形,在655℃烧结3 h后于水浴中将氯化钠溶出,制备出孔隙率为53.4%及渗透流量为0.128 mL.s-1的多孔铝。成形压力对多孔铝的性能影响最为显著,成形压力增大使开孔孔隙率、渗透流量降低,冲击变形量降低,使闭孔孔隙率增大。     

高温发汗润滑多孔材料基体强度的计算模型

基于高温发汗润滑多孔材料基体厚壁均质有序孔结构的特征,以薄壁蜂窝状结构为基础,引入表征其特征参数值入,构建了新的多孔材料强度计算模型,推导出可在较宽参数范围内计算厚壁均质孔材料相对密度和孔隙率对其基体强度影响的表达式;并以金属陶瓷为材料基体骨架,计算了不同孔隙率材料的抗压强度,计算结果与传统多孔陶瓷材料经验公式理论值的一致性表明建立的计算模型具有较宽的工程适应性.在此基础上得出材料弹性模量随孔隙率的增大而减小,且当孔隙率小于0.6时,材料弹性模量减幅较大;材料泊松比随孔隙率的增大而增大,且当孔隙率大于0.4时,泊松比的增幅明显变大.     

不同厚度和开口孔隙率多孔SiC陶瓷滤片的水渗透性能

通过改变原料中造孔剂石油焦粉的含量,在870℃保温2h烧结制备了开口孔隙率分别为39.2%,48.9%,54.4%的不同厚度多孔SiC陶瓷滤片,通过扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪等分析了其微观形貌和物相组成,并采用端滤法研究了厚度和开口孔隙率对水渗透通量的影响。结果表明:多孔SiC陶瓷滤片的孔隙分布均匀;随着厚度的增加,陶瓷滤片的水渗透通量呈线性下降,当厚度超过8mm时,水将难以渗透;在相同厚度下,随着开口孔隙率的增大,水渗透通量迅速提高;开口孔隙率对水渗透通量的影响比滤片厚度的影响大。     

硅渣和玻璃粉直接烧结制备多孔材料的气孔结构与力学性能

以硅渣和玻璃粉为原料,采用粉体直接烧结法制备多孔材料,研究了烧结温度(700~900℃)、烧结时间(15~120min)和升温速率(10~100℃·min^-1)对多孔材料表观密度、气孔率、物相组成、抗压强度的影响。结果表明:气孔结构均匀性随烧结温度的升高而降低;表观密度随烧结温度的升高先减小后增大,随保温时间的延长而增大,随升温速率的增大而减小,气孔率的变化趋势与表观密度的相反;多孔材料的主要物相为玻璃相和硅、SiC、SiO2、Ca2Al2SiO7等结晶相,且结晶度随烧结温度的升高而降低;抗压强度随烧结温度的升高呈先增大后减小的趋势;当烧结温度为750℃,升温速率为30℃·min^-1,烧结时间为30 min时,多孔材料的主晶相为硅和Ca2Al2SiO7,抗压强度最大(1.60MPa),表观密度为0.43g·cm^-3,气孔率为80%。     

On the compressive behaviour of sintered porous coppers with low to medium porosities—Part I: Experimental study

A space holder method in power metallurgy has been used to prepare porous coppers of low to medium porosities with good control of pore size, shape as well as distribution. The compressive properties of the porous coppers have been investigated. While the modulus is found to decrease in terms of porosity, it appears to be insensitive to powder size. The yield strength shows a linear relationship with porosity, and is found to follow a Hall–Petch relationship with powder size. The deformation mechanism of the porous metals has been studied by a displacement controlled uniaxial compression. Results show that under a quasi-static condition, porous coppers with low to medium porosities deform homogeneously throughout the material, behaving more like a solid metal rather than a foam material. This paper focuses on the experimental study of the compressive strength of the porous coppers. Details of the preparation of sample materials and the microstructure study, as well as constitutive modelling are to be presented elsewhere.     

Fabrication and performance of porous metal-bonded CBN grinding wheels using alumina bubble particles as pore-forming agents

Porous metal-bonded cubic boron nitride (CBN) composite blocks and grinding wheels were fabricated using alumina bubble particles as pore-forming agents and Cu-Sn-Ti alloy as bonding material. The influence of the porosity on the mechanical strength of the porous composite blocks was examined by means of three-point bending tests. The microstructure of the blocks fracture surface was characterized. The grinding performance of the porous metal-bonded CBN wheels was investigated and compared with the vitrified CBN wheel. Results show that the bending strength of the porous metal-bonded blocks is varied from 51 to 103 MPa when the porosity is changed from 8 to 45 %. High blocks strength is mainly attributed to the firm bonding formed at the sintering interface of Cu-Sn-Ti/CBN grain and Cu-Sn-Ti/alumina particles. Porous metal-bonded CBN wheels exhibits good grinding performance during grinding nickel superalloy due to the abundant chip storage space.     

选区激光熔化梯度多孔支架力学性能和能量吸收研究

基于三周期极小曲面设计梯度Ti6Al4V多孔支架，并采用选区激光熔化打印成形，分析边缘孔隙率Pout、中心孔隙率Pin和平均孔隙率P-对力学性能和能量吸收的影响。研究结果表明：相同P-的梯度多孔支架弹性模量、抗压强度和单位体积的总吸收能量WV都随着Pout的增大而减小，随着Pin的增大而增大；不同P-的梯度多孔支架弹性模量、抗压强度和WV随着P-的增大而减小；P-对其弹性模量、抗压强度和WV的影响大于Pin、Pout的影响。打印成形的梯度多孔支架能够满足股骨和胫骨的弹性模量、抗压强度要求，建立的力学性能模型可为面向骨科医学多孔支架的应用提供参考。     

煤基浸锑石墨密封材料性能研究

为提升石墨材料在高强度机械密封工况下的机械性能和密封性能，以煤炭加工的附加值产品（煤焦和沥青）为原料制备多孔石墨材料，然后通过高压浸锑制备煤基浸锑石墨密封材料；比较浸渍前后石墨材料的机械性能、微观结构差异、元素组成变化、摩擦磨损性能，分析浸渍锑后石墨材料性能的增强机制。结果表明：高压浸锑后石墨材料的机械强度和耐磨性能得到明显提升，其中密度增加了26.6%，抗压强度增加了114.3%，硬度增加了63.3%，气孔率下降了94%，绝对磨损量减少89.3%，平均摩擦因数降低了46.4%。高压浸锑后石墨材料中的孔隙被金属锑填充，并连接在一起形成条状，在摩擦磨损过程中充当骨架作用，从而提高石墨材料的抗磨性能；在浸锑石墨密封材料，微细网状的金属充填物可以减少材料的磨粒磨损，从而维持润滑膜的稳定，因而其可以作为高温等恶劣工况下的密封材料使用。     

液相烧结法制备钢结硬质合金覆层材料

以WC、Cr3C2、Fe、Co和Ni为原料,加入有机粘结剂PVB,制备出成形料浆;利用料浆喷涂法在Q235钢基体上成形覆层坯体;在真空烧结炉中通过液相烧结工艺制备出钢结硬质合金覆层材料。覆层材料表面硬度远远大于Q235钢。在覆层受压应力的状态下,覆层材料的抗弯强度大于Q235钢;在覆层受拉应力的状态下,覆层材料的抗弯强度小于Q235钢。覆层中硬质相与粘结相分布均匀,无气孔等缺陷存在。覆层与钢基体之间没有清晰的结合界面存在,形成了冶金镶嵌结构,产生了致密的冶金结合。     

模拟点腐蚀多孔的两种油套管钢的拉伸性能

根据发生点腐蚀的油气管线基体呈现出点蚀坑的多孔特点,选用了两种常用的油套管钢N80和P110,通过计算机产生随机数确定点蚀坑的位置,利用小钻头打孔的方法模拟其基体多孔特征进行拉伸试验,测得其弹性模量E、屈服强度σ0.2和抗拉强度bσ,将前二者的理论公式进行修正,给出了两种多孔钢的bσ与孔隙率Φ的函数关系式。结果表明,随着材料Φ的增加,测得E、0σ.2和bσ均下降,且下降趋势逐渐减缓;E的测量值和理论计算值吻合,P110钢比N80钢符合得更好;0σ.2的测量值随着Φ的增加而递减,但衰减速率略快于理论预测;bσ的变化与屈服强度相似,在较大Φ时递减趋于缓慢。     

模型材料力学性能参数试验研究

给出了三种不同配比的由水、石膏、重晶石粉组成的模型材料,对这三种不同配比的模型材料进行了力学性能参数试验,分别测定其材料力学参数,主要包括:抗压强度、抗拉强度、轴心抗压强度、抗弯强度、静力弹性模量,为大缩尺拱坝模型试验材料的选取提供依据.     

小孔径窄分布型多孔聚酰亚胺保持架材料的制备及性能

采用冷压-烧结工艺制备小孔径窄分布型多孔聚酰亚胺保持架材料,对该材料的微孔结构、拉伸强度、邵氏硬度、摩擦学性能、含油性能、跑合性能进行试验研究,结果表明:多孔聚酰亚胺保持架材料孔隙率为17.3％时,材料的孔直径为1.08μm,孔占比达到70.1％,拉伸强度为78.3 MPa,含油保持率为94.9％,均比传统材料优异;该...     

渗流铸造多孔泡沫铅电极的性能测试分析

对用渗流铸造法制备的多孔泡沫铅电极性能进行了研究。给出了可充分反映其内部三维网络骨架结构的形貌，定量测试了多孔泡沫铅电极的孔隙率、孔径、密度、抗压强度以及充放电后的成分，分析了电极孔径大小和表面化学处理对放电性能的影响，为研究高比能长寿命轻量电极材料提供了依据。