隨著結(jié)構(gòu)輕量化、結(jié)構(gòu)功能一體化要求的發(fā)展趨勢(shì),對(duì)泡沫金屬的研究逐漸成為熱點(diǎn),其中的泡沫鈦因具有相對(duì)質(zhì)量輕、力學(xué)性能優(yōu)異、耐腐蝕性好等特點(diǎn),使其具有廣闊的應(yīng)用前景。但目前多數(shù)泡沫鈦制備方法制備出的泡沫鈦并不是很理想,且發(fā)泡工藝與孔隙大小形貌難以控制,遠(yuǎn)不能滿足工業(yè)應(yīng)用要求。本文利用粉末冶金技術(shù),通過(guò)氣體捕捉法開(kāi)展泡沫鈦的制備,對(duì)其發(fā)泡工藝過(guò)程進(jìn)行了研究。在830-1010℃范圍內(nèi),泡沫鈦孔隙率隨著發(fā)泡溫度的升高先增大后減小,當(dāng)溫度為950℃時(shí),孔隙率達(dá)到最大的32%；泡沫鈦孔隙率隨著發(fā)泡時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸增大,但當(dāng)發(fā)泡時(shí)間大于10h后,孔隙率幾乎不再增加。對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,獲取了最大孔隙率的最優(yōu)參數(shù)是950℃條件下發(fā)泡10h。利用金相顯微鏡OM、掃描電鏡SEM對(duì)泡沫鈦微觀特征進(jìn)行了觀察分析,研究了等溫蠕變發(fā)泡過(guò)程孔隙率和微觀孔洞的變化規(guī)律,結(jié)果表明,泡沫鈦內(nèi)孔洞多為球形并且彌散分布,最大孔孔徑達(dá)到170μm。造成孔洞及孔壁形態(tài)不同的原因是不同發(fā)泡溫度下孔壁蠕變變形的輔助機(jī)制不同,950℃及以下為晶界滑動(dòng),高于950℃為晶內(nèi)滑移。通過(guò)對(duì)基于氣體捕捉法制備的泡沫鈦發(fā)泡過(guò)程進(jìn)行分析,研究了泡沫鈦... 

【文章來(lái)源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１鏡在Ｆ－２２戰(zhàn)斗機(jī)中的用量??但隨著結(jié)構(gòu)輕量化、結(jié)構(gòu)功能一體化要求的發(fā)展趨勢(shì)，多孔泡沫金屬的研究??

采用燒結(jié)顆粒制取多孔泡沫金屬，其孔隙率主要取決于工藝方法和長(zhǎng)徑比，??而金屬纖維滿足長(zhǎng)徑比大的特點(diǎn)，易獲得高孔隙率的多孔泡沫金屬，即纖維燒結(jié)??法。此方法主要分為制絲、制拉、壓制和燒結(jié)四個(gè)步驟，其制備過(guò)程如圖１－３所??示口＂。??１?ｍｍｍｍ?虞：?興??蒙?ｉ＾ｍｍｍ?ｑ＿＿?■?ｊ?巧巧［??瓣剌?諫鶴?碟影乾沒(méi)獲＊??圖１－３纖維燒結(jié)法工藝過(guò)程制備泡沫錄??Ｃｈｍｍｉｎｇ?Ｚｏｕ等人錠纖維為原料，采用纖維燒結(jié)法制備出孔隙率在３日％－８４％??范圍的開(kāi)孔泡沫鏡，孔隙由泡沫錠的螺旋結(jié)構(gòu)產(chǎn)生，孔的尺寸范圍在１５０－６００?Ｕ??ｍ＂３３；?Ｇ．?Ｌｏｔｚｅ，?０．?Ａｎｄｅｒｓｅｎ等用烙體抽取技術(shù)直接從烙體制取短纖維，克服了??機(jī)械方法制備纖維受材料種類限制的不足�？傊捎美w維燒結(jié)法可制備出髙孔??ｔ??隙率的多孔泡沫鏡，最高可達(dá)９０％Ｌ：Ｊｌ上，且孔隙率在很大范圍內(nèi)可控制。缺點(diǎn)??是泡沫鐵的尺寸受限制，并且成本相對(duì)較高ｆｗ。??１．３．３粉漿巧泡法??關(guān)于粉末漿料制備泡沫金屬目前研究較少，其獲得的材料結(jié)構(gòu)強(qiáng)度殺低，它??是レッ發(fā)泡劑的分解蒸發(fā)來(lái)完成的。Ｂａｎｂａｒ＾ｔ等將金屬粉漿（內(nèi)含發(fā)泡劑）倒入模??１??具中

機(jī)械性能主要是通過(guò)泡沫金屬的楊氏模量，拉伸、壓縮實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)反映出來(lái)的，??特別是其壓縮實(shí)驗(yàn)曲線，泡沫金屬因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特征，在壓縮試驗(yàn)中呈現(xiàn)出不??一樣的應(yīng)力－應(yīng)變曲線，如圖１－４所示Ｗ。??示意困??。?Ｊ??應(yīng)變ｃ?Ｌ密實(shí)化應(yīng)變??圖１－４壓縮試驗(yàn)下泡沫金屬的應(yīng)力－應(yīng)變曲線示意圖??由圖１－４可知，初始加載基本上屬于彈性加載，但是初始加載曲線并非直線??段，且其斜率要小于真實(shí)模量，這是因?yàn)槟承┛锥丛诜浅５偷妮d荷下就會(huì)產(chǎn)生屈??月良。利用動(dòng)態(tài)檢測(cè)可很好地測(cè)得真實(shí)楊氏模量Ｅ，或者先將泡沫體加載到塑性??范圍，然后卸載，由卸載斟率來(lái)確定Ｅ。楊氏模量Ｅ、剪切模量Ｇ和泊松比Ｖ與密??度的關(guān)系分別為：??Ｅ?？?ａＥｓ?｛０?（１－５）??（分?ｎ?（１－６）??Ｖ?Ｓ５５?０．３??１０??


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