造孔剂含量对粉末轧制制备多孔钛合金板的影响北大核心

采用体积分数为40%~70%的碳酸氢铵颗粒做造孔剂,通过粉末轧制技术成功制备了孔隙率为42.8%~68.5%的大尺寸多孔TC4钛合金板材。结果表明:当轧制工艺不变时,轧制压力和生板坯厚度随造孔剂含量的增加而降低。低温脱除造孔剂后高温高真空烧结制备所得的多孔钛合金板的孔隙率,随造孔剂含量的增加而增加,当造孔剂体积分数为60%~70%时,孔隙连接度增大,孔隙变均匀,孔隙率最高可达68.5%。当造孔剂体积分数由40%增加至70%时,多孔钛合金板的抗拉强度由124.7 MPa迅速降低至12.7 MPa;随着造孔剂含量的增加,多孔钛合金的受力由孔壁向孔棱过渡,断裂面不断减少。     

造孔剂含量对多孔金属材料性能的影响

以316L不锈钢粉、PMMA粉末为原料,采用粉末烧结法制备多孔不锈钢盘。采用扫面电子显微镜、泡压法孔径分布仪、透气测定仪等对不锈钢盘的孔径、渗透系数、微观结构等进行了表征。结果表明：随着PMMA含量减小,多孔金属烧结盘厚度降低,其烧结后金属颗粒间距减小,更易形成烧结颈。最佳烧结温度1 100℃,当PMMA含量最小时,其透气率达到最小值63 m³/(m²·kpa·h),平均孔径降低至2.79μm。     

粉末轧制多孔钛板

粉末轧制是把金属粉末直接喂入一对转动着的轧辊间隙中连续压延成薄带坯,再经烧结等后处理,制成具有一定性能的薄板或带材的工艺。它将粉末冶金和压延工艺相结合,是国内外正在发展着的新工艺。宝鸡有色金属研究所在国内首先采用了粉末轧制工     

轧制方向对粉末轧制多孔钛板力学性能的影响

以氢化脱氢钛粉为原料,采用粉末轧制和真空烧结工艺制备出两种不同厚度的多孔钛板。利用孔径及孔径分布分析、扫描电镜观察、拉伸实验、三点弯曲实验、剪切强度测试等手段,对垂直于轧制方向和平行于轧制方向的板材力学性能进行了研究,并从孔径分布和烧结颈发育方面对其进行了解释。结果表明,1.96 mm厚的多孔钛板比1.32 mm厚多孔钛板的最大孔径小,且其孔径分布相对均匀;对于厚度相同的粉末轧制多孔钛板,垂直于轧制方向的板材平均抗拉强度比平行于轧制方向的增大25%、弯曲强度增大45%;随着轧制多孔钛板厚度的增加,其抗拉强度、弯曲强度、剪切强度等均显著增大,粉末轧制多孔钛板力学性能的方向差异与轧制致密板材的方向差异完全相反。     

粉末轧制大尺寸多孔钛板制备工艺研究

以氢化脱氢钛粉为原料,采用粉末轧制和真空烧结技术,通过对喂料和烧结制备工艺的优化改进,制备出了过滤性能均匀,且宽度＞400 mm的大尺寸多孔钛板.实验结果表明:限制式喂粉方式可实现定量喂料,能保证喂料的均匀性;加压限位烧结可以有效防止生料坯在高温烧结过程中发生翘曲变形;轧制多孔钛板过滤性能良好,其密度为2.85 g/c...     

浅析造孔剂含量控制对生物多孔钛材的影响

以碳酸氢铵为造孔剂,TiH_2粉为原料采用粉末冶金法,经过粉末混合、粉末压制、脱脂制备生物多孔钛材。研究碳酸氢铵(质量分数:0%、10%、20%、30%)对制备生物多孔钛材的孔隙率、孔径分布和屈服强度的影响。结果表明,碳酸氢铵在10%时,多孔钛孔隙率为32.4%,100~200μm的孔径约占面积总量的80%以上,屈服强度为208.1 MPa。     

造孔剂法制备多孔镍及其性能

添加氯化钠作为造孔剂,采用粉末冶金方法制备高孔隙率小孔径多孔镍。对多孔镍的孔隙特征、力学性能进行了研究。结果表明：通过调整造孔剂比例、烧结温度及冷却时间工艺参数,可以制备出孔隙率为60.84%～64.92%,平均孔径为0.20～8.80μm,小于20μm孔径占比为92.0%～96.1%,压缩屈服强度为8.9～13.4 MPa的多孔镍;随着烧结后冷却时间的增加,平均孔径减小,压缩强度呈增加趋势。     

大规格粉末轧制多孔钛板的制备及拉伸性能

为满足工业生产对板状过滤元件的需求,本文开展大规模粉末轧制多孔钛板的制备,通过1 100℃真空烧结制得了组织均匀、不同厚度、宽度为420 mm的多孔钛板,并对烧结钛板的拉伸性能进行研究。实验结果表明,制备的多孔钛板孔隙度33.0%,密度2.90 g/cm3,最大孔径19.0μm,透气度150.0 m3/m2·k Pa·h,抗拉强度60.0 MPa;随钛板厚度增加,孔隙度上升,密度降低,最大孔径增大,透气度降低,抗拉强度减小;利用数字图像相关技术并结合孔结构参数,对烧结多孔钛板的拉伸数据及断口形貌进行分析与表征,并证实其断裂方式为脆性断裂。     

造孔剂法制备多孔铁碳合金的实验研究

基于水解沉淀法,通过添加造孔剂制备出了多孔铁碳合金.以Fe Cl3·6H2O为主要原料,淀粉作造孔剂,向制得的胶体中加入不同配比的淀粉,经过滤、烘干、煅烧,再在650、700、750和800℃的温度条件下用氢气还原得到产物.用SEM、XRD和X射线能谱手段对样品的微观结构和形貌进行了表征,研究了淀粉添加量、氢气还原温度对多孔铁碳合金的影响,分析了产物粒径大小与还原温度之间的关系.结果表明,淀粉的最佳添加量为22%,氢气的最佳还原温度为750℃,产物的粒径随着还原温度的升高而增大,产物微粒的平均粒径为25~55 nm,且还原产物中碳的质量分数为3%~4.5%.     

采用升华性材料做造孔剂制备多孔钯材料

以海绵钯为原料,萘为造孔剂,采用放电等离子烧结法(SPS)进行了多孔钯块体材料的制备。结果表明,利用升华性材料在较低温度便可完全脱离材料体的特性,可实现多孔钯材料的无污染制备,并可实现多孔钯材料孔隙率与孔径分布等指标的调控。采用该方法在550℃时可以制备出结构稳定性与力学性能好、表面洁净度与孔隙率(89.93%)高的多孔钯块体材料。该方法可为高洁净度多孔材料的制备提供一条可供借鉴的有效途径。     

NaCl造孔剂添加量对多孔NiTi合金孔结构和力学性能的影响

选用Na Cl作为造孔剂,采用压制+烧结法制备孔结构和弹性模量可控的多孔Ni Ti形状记忆合金,采用SEM,XRD和形状回复率检测等测试手段研究造孔剂添加量对Ni Ti形状记忆合金的孔结构和力学性能的影响。结果表明:随Na Cl添加量增加,多孔体孔隙率从39%上升到72%,孔径大于50μm的孔隙数量明显增加;多孔体主要由Ni Ti奥氏体相(B2)和马氏体相(B19′)组成,并存在少量Ni Ti2,Ni3Ti和Ni4Ti3等相;合金的弹性模量随造孔剂的添加从30%时的10.8 GPa下降到70%时的1.5 GPa;当添加量为50%时,多孔体孔隙分布均匀,大于50μm的孔隙占45%,弹性模量为4.8 GPa,形状回复率达到最高值83%,最适合多孔植入体的要求。     

造孔剂含量对SiC/Al复合材料抗弯强度的影响

采用无压熔浸法制备SiC/Al复合材料,并利用颗粒堆积和毛细管力的静力学理论研究造孔剂含量对SiC/Al复合材料抗弯强度的影响.通过扫描电镜对试样的断口形貌进行分析,发现造孔剂含量为20%(质量分数)时,残余孔隙较小,而造孔剂含量为10%和15%时,残余孔隙较大.造孔剂含量对抗弯强度产生影响,随造孔剂含量增加,抗弯强度先增大后减小,造孔剂为20%时,抗弯强度出现最大值343.63 MPa.     

粉末粒径对Cu-Al多孔材料孔结构的影响

在元素粉末反应制备多孔材料中,原料粉末粒度是影响其多孔结构的主要因素之一。本文通过元素粉末反应合成的方法制备Cu-Al多孔材料,研究原料粉末的粒径对Cu-Al多孔材料孔径、孔隙度、透气度和体积膨胀率等参数的影响。结果表明:Al粉粒径是影响Cu-Al多孔材料最大孔径的主要因素,材料的最大孔径dm与Al粉粒径dp之间严格遵循dm=0.48dp的线性变化规律;Cu粉粒径则对Cu-Al多孔材料最大孔径影响较小。当粉末粒径在48.5μm以上时,粉末粒径的改变对Cu-Al多孔材料的开孔隙度和总孔隙度影响不大。在实验研究范围内,Cu-Al多孔材料的体积膨胀率随粉末粒径的增大而增大;当粉末粒径很小时,Cu-Al多孔材料存在体积收缩的趋势。     

造孔剂(NH_4)_2CO_3含量对FeAl多孔材料性能的影响

以Fe、Al元素粉末为原料,通过添加造孔剂(NH4)2CO3,利用偏扩散/反应合成,制备具有可控孔结构特征、高孔隙率的FeAl多孔材料;采用XRD、SEM、OM及孔结构与力学性能检测等测试手段研究造孔剂(NH4)2CO3添加量对FeAl多孔材料的孔结构与力学性能的影响。结果表明,随造孔剂添加量增加,FeAl多孔材料的孔隙率升高,当造孔剂质量分数为15%时,孔隙率高达60%;力学性能随孔隙率增加而下降,抗弯强度与孔隙率呈指数递减关系;并得出了孔隙率与抗拉强度关系的定量方程σb=165(1-p)2.4。     

Ni-Cu多孔薄膜的制备及造孔机理

以金属铜箔和镍粉为原料,采用涂覆法制备出Ni-Cu多孔薄膜。采用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、X射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)等设备对所制Ni-Cu薄膜的显微结构、物相组成进行表征。通过压泡法对所制多孔薄膜的通量及孔径进行测试,并探讨薄膜的成孔机理。研究表明:所制备Ni-Cu多孔薄膜厚度约为50μm,平均孔径约10μm;涂覆面通过Ni粉的松装烧结形成多孔结构;铜箔一测的孔是由于Kirkendall效应所产生的空位沿着晶界扩散在表面聚集而成。     

粉末轧制钛板的工业生产

制造多孔板材时,通常采用金属粉末轧制法.为了生产多孔钛板,采用氢化钙还原钛粉末和电解钛粉末.将这些不分散的粉末在辊径为75～350mm,辊长110～650mm轧机上轧制.在一定的辊径条件下,板材多孔性和厚度用改变辊间距和粉末的咬入角来控制.对于较细的氢化钙还原钛粉末,在低轧制速度(0.7～30m/min)下轧成无分层的多孔板材,板厚度不大于1.0～1.5mm时,所用辊径为75～210mm.对     

造孔剂对铝基结合剂性能的影响

本文在以AlSi20为主体的铝基结合剂中,分别添加相同体积分数的石墨、空心玻璃微球作为造孔剂,研究两种造孔剂对铝基结合剂性能的影响。结果表明:相同体积分数的石墨和空心玻璃微球,石墨对铝基结合剂致密度、硬度、抗弯强度的影响比空心玻璃微球更大。石墨、空心玻璃微球分布较均匀,没有出现偏聚的情况,粒径较大的空心玻璃微球出现破裂现象。     

添加升华性造孔剂的放电等离子法制备多孔铝块体材料

为解决高孔隙率多孔金属材料制备过程中的污染问题,以升华性萘颗粒为造孔剂,采用放电等离子脉冲烧结法(SPS)进行多孔铝块体材料的制备。结果表明,升华性造孔剂可在实现多孔铝材料高孔隙率的同时,有效提高其洁净度。采用该方法在350℃时可以制备出结构与尺寸可控性好、开孔效果好、孔隙率(63.33%)较高、粉体颗粒无明显长大的多孔金属铝块体材料。升华性造孔剂可对孔隙体积进行有效调节,实现多孔铝材料体内小孔与大孔的合理搭配,进一步改善多孔铝材料孔隙之间的连通性,该方法与SPS烧结技术相结合后,对于开孔性与颗粒连接性要求较高的多孔金属材料制备具有技术优势。     

不同造孔剂对SiCp/Al复合材料中多孔预制体性能的影响

采用无压浸渗法制备SiCp/Al复合材料,主要分析了淀粉、硬脂酸和石墨三种不同造孔剂对多孔预制体组织结构和性能的影响。结果表明:三种不同造孔剂对预制件的孔隙分布影响很小;以石墨为造孔剂的预制件有一部分SiC颗粒在高温下氧化生成SiO2,形成的烧结颈,氧化生成的SiO2膜层对SiC颗粒起到一定的连接作用,使得预制件的强度增大。     

钛粉粒度对轧制烧结多孔钛板力学性能的影响

对不同粒度钛粉的流动性、松装密度和振实密度进行分析, 经轧制和烧结制备出满足湿法冶金需求的多孔钛板, 研究了钛粉粒度对轧制烧结多孔钛板力学性能的影响。结果表明: 轧制烧结多孔钛板的最大孔径和孔隙度随钛粉粒度的减小而减小, 钛板密度、剪切强度、抗弯强度、抗拉强度及伸长率均随钛粉粒度的减小有所增加; 当钛粉粒度范围为89~104 μm时, 粉末轧制烧结多孔钛板的综合力学性能较高。