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多孔铝制备理论基础研究

张金娅  
【摘要】: 多孔泡沫金属是近年来发展起来的一种结构-功能一体化的新型材料。其优异的性能和广泛的应用前景吸引了众多科技研究者的注意。但是对于发泡过程基础理论研究还不够全面,特别是气孔的发泡机制即气孔在基体金属内随外界条件变化而发生的形核、生长、运动和消亡等热、动力学条件的研究很少。 实验应用粉末冶金的压坯加熟发泡方法,制得了微孔泡沫金属材料,其平均孔径在2-23um之间,平均孔隙率在19.3-62.4%之间。论文通过正交实验分析和电镜照片分析,讨论了实验工艺参数对样品孔结构的影响。分析结果表明:当发泡剂TiH_2含量为1.5wt%时,获得的样品平均孔隙率最大。平均加热速率达到35℃/min以上时,平均孔隙率增加显著。随着压实力的增大、保温时间的增加和样品最终加热温度的升高,平均孔隙率均会增加。 另外,论文通过大量的热力学分析,得出了发泡过程中发泡剂分解以及气孔在固液态时的均匀形核和非均匀形核、气孔的生长和运动等热力学条件,揭示了气孔演化的趋势;论文还根据内生气源发泡的特点,初步建立了高温熔体中气体发泡高度随时间变化的方程,为进一步深入的研究发泡机理奠定了一定的基础。


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