规则多孔铜压缩性能的各向异性

在氢气或氢气和氩气的混合高压气氛中,采用定向凝固技术制备规则多孔铜材料;在室温下测试不同气孔率规则多孔铜在不同方向的压缩性能;研究气孔率和压缩方向对规则多孔铜力学性能的影响规律。结果表明:当气孔率和压缩方向不同时,规则多孔铜的压缩应力—应变曲线表现出不同的特征;当压缩方向相同时,规则多孔铜的压缩屈服强度随气孔率的增加而降低;规则多孔铜的力学性能呈现明显的各向异性,其屈服强度和能量吸收能力随着压缩方向与气孔方向夹角的增大而减小;当压缩方向与气孔方向的夹角为0°时,其屈服强度和能量吸收能力最大。     

结构参数对Gasar多孔铜拉伸性能的影响(英文)

采用金属-气体共晶定向凝固工艺,制备了不同结构参数的Gasar多孔铜,并研究了结构参数对单向拉伸下多孔铜性能的影响。利用扫描电镜观察拉伸试样的断面形貌,通过建立数学模型和计算机模拟的方法来表征其拉伸强度,并用实验数据加以验证。结果表明,多孔铜的拉伸性能主要取决于气孔率和拉伸方向;多孔铜在平行气孔轴向拉伸时比垂直气孔轴向拉伸时具有更优异的抗拉强度;平行气孔轴向拉伸时,抗拉强度随着气孔率的增加线性下降,气孔对基体的应力集中作用微小,抗拉强度的数学模型数值和模拟数值与试验数值拟合良好;垂直气孔轴向拉伸时,抗拉强度随气孔率的增大而明显下降,气孔对基体的应力集中作用显著,抗拉强度的试验数值与模型数值以及模拟数值基本符合。     

多孔铜的阻尼性能研究

运用空气加压渗流法制备了直径约1.0 mm、孔隙率高达60%的多孔铜样品,并利用多功能内耗仪对材料的阻尼行为进行了研究。结果表明,多孔铜的阻尼能力比致密铜的阻尼能力有了很大提高,同时在内耗-温度谱上发现有两个内耗峰,分别出现在280℃和400℃左右,激活能分别是1.69 eV和2.30 eV。TEM分析发现基体晶界附近存在大量的位错。经分析认为,低温峰起因于位错与晶界交互作用所引起的对晶界粘性滑移限制,高温峰则由晶界弛豫引起。     

纳米多孔铜制备及其电化学性能研究

通过真空熔炼和快速凝固技术制备了Cu-55Al(at%)合金铸锭和快淬薄带,用稀盐酸浸泡法对所得合金进行了化学脱合金。采用XRD、SEM和TEM等方法对脱合金前后的相组成及微观形貌进行了表征。结果表明,合金原始物相均由AlCu和Al2Cu相组成,快淬薄带中Al2Cu相含量更高。二者经脱合金后均能获得三维无序网状多孔铜,孔带平均尺寸分别为83、58 nm。此外,块体多孔铜中虽有少量Al残余,但孔带光滑完整。而合金薄带虽然能够完全脱Al,但孔带表面粗糙,并含有少量的Cu2O。电化学测试表明,多孔铜在碱性条件下电氧化甲醇的电流密度较光滑铜电极提高了25倍,同时还表现出优良的电容性能。     

多孔铜的阻尼行为研究

为了研究宏观孔的引入对铜的阻尼性能的影响,运用气压渗流法制备了多孔铜,并利用多功能内耗仪对材料的阻尼行为进行了研究.研究发现,材料的阻尼性能得到提高,提高的幅度随孔隙率的增大或孔径的减小进一步增加,并对应变振幅有明显的依赖性.通过透射电镜微观分析,发现多孔铜中存在大量位错.试验结果表明,宏观孔和位错是材料阻尼性能提高的两大影响因素.     

Ti-55531近β合金轧板拉伸性能各向异性研究

Ti-55531针片状α组织在750_^oC热轧,通过分析微观组织及宏观织构研究了Ti-55531近β合金轧板塑性及极限抗拉强度的各向异性。结果表明,Ti-55531合金轧板内的α相垂直于受力方向分布,并且存在明显的α相织构。α相形貌的取向性使得沿轧向(RD)拉伸时的裂纹扩展阻力大于沿横向(TD)拉伸,从而具有更好的塑性。宏观织构造成沿RD和TD拉伸滑移系和孪晶的启动存在明显的差异,从而导致沿TD方向拉伸时具有更高的极限抗拉强度。     

高强度多孔氮化硅陶瓷的制备及性能研究

以氮化硅为原料,以叔丁醇为溶剂,采用凝胶注模成型工艺和无压烧结工艺,制备出具有高强度和高气孔率的多孔氮化硅陶瓷。在浆料中初始固相含量固定为10vol%的基础上,研究烧结温度和保温时间对多孔氮化硅陶瓷材料的气孔率、孔径尺寸分布、物相组成及显微结构的影响,分析抗弯强度与结构之间的关系。结果表明,通过改变烧结温度和保温时间,可制备气孔率63.3%~68.1%的多孔氮化硅陶瓷;气孔尺寸呈单峰分布,平均孔径为0.97~1.42μm;抗弯强度随烧结温度提高或保温时间延长单调增大,在1750℃保温1.5h下达到最大值(74.2±8.8)MPa。     

藕状规则多孔Cu气孔率的理论预测

采用定向凝固技术,在氢气或氢气和氩气的混合气氛中制备得到了藕状规则多孔Cu．通过求解稳态凝固界面前沿的溶质场,获得了氢在金属固相中的浓度分布,进而建立了气孔率计算的理论模型．考虑凝固速率和扩散系数的影响,用该模型预测的理论气孔率与实验结果很好吻合．同时也获得了Gasar凝固试样的气孔率随气体分压变化而变化的规律．     

注射成形制备多孔钛及其性能

以氯化钠作为造孔剂,利用金属注射成形(MIM)工艺制备多孔钛。研究烧结温度、造孔剂粒度和含量对多孔钛孔隙度、微观形貌和力学性能的影响。结果表明,随着烧结温度的升高,多孔钛的孔隙度逐渐下降而抗压强度和弹性模量逐渐升高;随着造孔剂粒度的减小,多孔钛的孔径也随之减小;随着造孔剂含量的增多,多孔钛的孔隙度逐渐增大;MIM多孔钛植入体的最佳烧结温度为1100～1200℃,NaCl的最优粒度为150～250μm。     

镍合金多孔材料力学性能的研究进展

介绍了镍合金多孔材料的力学性能,概述了目前镍合金多孔材料力学性能的研究进展.     

Porosity and mechanical properties of porous titanium fabricated by gelcasting

Porous Ti compacts with large size and complex shape for biomedical applications were fabricated in the porosity range from 40.5% to 53.8% by controlling gelcasting parameters and sintering conditions. The experimental results show that the total porosity and open porosity of porous titanium compacts gelcast from the Ti slurry with 34 vol.% solid loading and sintered at 1100℃ for 1.5 h are 46.5% and 40.7%, respectively, and the mechanical properties are as follows： compressive strength 158.6 MPa and Young＇s modulus 8.5 GPa, which are similar to those of human cortical bone and appropriate for implanting purpose.     

L485M管线钢的拉伸性能各向异性

利用Z1200材料拉伸试验机检验了L485M管线钢热轧板卷纵向、30°、45°、横向4个不同方向的屈服强度和抗拉强度,然后利用X′ Pert Pro MRD X光衍射仪对板卷厚度不同位置、不同方向的织构进行了检测和分析。结果表明:L485M钢强度指标各向异性明显,横向＞纵向＞45°＞30°,且横向强度明显高于其他3个方向。L485M钢织构检验结果与拉伸性能表现出明显的一致性,纵向、30°、45°主要织构基本为{112}<111>、{001}<110>,理论上横向与纵向晶面一致,晶向相差90°,即横向织构主要为{112}<110>、{001}<112>,因此其性能与其他方向差别明显。     

藕状多孔纯铜棒的制备与表征

采用定向凝固法,在氢气压力为0.2 MPa、熔炼温度为1 200℃的条件下制备了规则圆柱形气孔沿轴向定向分布的藕状多孔纯铜棒材料,棒材直径为45 mm,长度约为125 mm.测定了所制备材料的密度、孔隙率和通孔率,对所制备多孔材料的气孔形貌和气孔大小分布进行了分析和表征,并对所制备的样品沿平行于气孔方向和垂直于气孔方向的压缩性能进行了测试.结果表明,所制备纯铜棒的平均密度为4.48 g/cm3,平均孔隙率为50%;气孔直径分布为0.3～1.3 mm,气孔平均直径为0.81 mm;藕状多孔纯铜的压缩性能存在明显的各向异性.     

Preparation and characterization of porous magnesium materials

The proper spacer material and the preparation technology for biological compatible porous magnesium materials were explored by the powder metallurgy method, and microstructures, porosity and mechanical properties of sintered porous magnesium were investigated. The results show that compared with spacer materials of NH4CO3, NH3Cl and carbamide, NI-I4CO3 is the best one for preparation of sintered porous magnesium, and the worst one is NH3Cl. The isolated blind pores are formed mainly by the particle interval of the magnesium powders. Adding spacer material favors the formation of open pores, while has little contribution to the formation of blind pores. The overall porosity and porosity of open pore of the sintered porous magnesium increase with the increase of added spacer material, while decrease with the increase of the molding stress. The mechanical properties of sintered porous magnesium increase with decreasing addition of spacer material and increasing molding stress.     

Ti70合金板的组织与力学性能的各向异性

通过拉伸及低温冲击试验、光学显微镜、扫描电镜及X射线衍射仪,对Ti70合金板的组织与力学性能的各向异性进行了研究。结果表明,Ti70合金板热轧及退火后组织未出现明显差异,退火过程中主要以回复为主,但在高密度位错的剪切带上出现了一定数量的再结晶晶粒。退火态Ti70合金板横向屈服强度及低温冲击吸收能量都高于纵向,但抗拉强度低于纵向,表现出了明显的各向异性。退火后Ti70合金板形成了较强的{0002}基面织构,其晶面法向向RD方向(纵向)偏转±30°,向TD(横向)方向偏转±41°。由于基面织构更向RD方向集中,因此造成了Ti70合金板力学性能的各向异性。     

烧结温度对多孑L钛组织结构与性能的影响

分别在1000、1100、1200、1300和1400℃下真空烧结制备了多孔钛试样,并对多孔钛试样进行孔结构、组织结构和性能检测,研究了烧结温度与多孔钛的结构和性能的关系。结果表明:随着烧结温度的提高,多孔钛中颗粒边缘由尖锐变圆滑,孔型由不规则形向圆形转变,烧结颈由细变粗进而出现颗粒表面熔化,孔隙率下降。硬度随烧结温度的提高,呈现先升后降的变化规律,抗压强度逐步提高。