多孔金屬材料是最近幾十年發(fā)展起來的一種兼具結(jié)構(gòu)和功能特性的新型金屬材料,基于其具有的輕質(zhì)、減震和能量吸收等特點,在現(xiàn)代交通領(lǐng)域的防撞擊裝置和減震降噪部件上具有很好的應(yīng)用前景。相對于多孔鋁、鈦、鎳及其合金等,鐵及鐵合金具有更為廣泛的應(yīng)用背景和優(yōu)異的力學(xué)性能,但是,其復(fù)雜的制備工藝、較高的制備成本限制了其發(fā)展和應(yīng)用。因此,如何簡化制備工藝和大幅度改善力學(xué)性能將是未來多孔鐵合金發(fā)展面臨的主要問題。對于一定孔隙率的多孔金屬材料,減小孔隙尺寸不但可以大幅度增加比表面積和界面面積,還有利于細化微觀組織結(jié)構(gòu)和改善力學(xué)性能。因此,本論文在前期研究工作的基礎(chǔ)上,為進一步改善多孔鐵合金的力學(xué)性能和減少制備過程中發(fā)泡劑（或造孔劑）對環(huán)境的影響,提出了以亞微米多孔結(jié)構(gòu)Fe-N合金粉末為原材料,采用燒結(jié)的技術(shù)制備具有微納米多孔結(jié)構(gòu)鐵合金的研究思路與方法。在這一研究思路的指導(dǎo)下,首先通過氨氣還原氧化鐵的方法合成了Fe-N合金粉末,經(jīng)表證,該Fe-N合金粉末的平均粒徑為360納米,主要成分為ζ-Fe₂N和ε-Fe₃N,具有多孔結(jié)構(gòu),平均孔徑為89.8納米。通過差熱分析和真... 

【文章來源】：西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：128 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

多孔S15CK碳鋼的壓縮應(yīng)力應(yīng)變曲線

（a）垂直孔方向壓縮；（b）平行孔方向壓縮Fig.1-1 Compression stress/strain curves of porous S15CK carbon steels圖1-2 爆炸壓實方法制備的單向孔結(jié)構(gòu)多孔銅的壓縮行為[23]Fig.1-2 Engineering stress-strain relationships for transverse and longitudinal compressiveloading direction.

制備的不同孔隙率合金的壓縮性能見圖 1-3。但是在制備的工藝中使用了無機鹽作為造孔劑，若燒結(jié)后樣品內(nèi)的造孔劑去除不干凈，將會對性能造成影響。圖1-3 多孔Fe–26Cr–1Mo合金的壓縮行為[24]Fig.1-3 Compression curves of Fe-26Cr-1Mo alloys同樣，Jaroslav apek 等以碳酸氫銨為發(fā)泡劑，采用燒結(jié)的方法制備了孔隙率在34-51%的多孔鐵，該多孔鐵在未添加任何合金元素時，體現(xiàn)了較高的壓縮強度，當(dāng)孔隙率為 34%時，壓縮屈服強度可達 67.7MPa[25]。為了減少發(fā)泡劑或造孔劑的影響，近年來，采用金屬纖維直接燒結(jié)的方法成功的制備了具有多孔結(jié)構(gòu)的金屬材料，典型的如 J.C. Qiao 等采用金屬纖維燒結(jié)成型技術(shù)，制備了具有較高壓縮強度的多孔不銹鋼材料

【參考文獻】：
期刊論文
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