【摘要】：多孔不銹鋼具有良好的散熱性、比強度、透氣性、高孔隙率,是一種很有前途的新型材料,常見的多孔金屬制備方法有鑄造方法,粉末冶金法,金屬沉積法等。凝膠注模成型是一種快速成型技術,特別適合于制備形狀復雜,結構尺寸較大的結構件。本文采用凝膠注模工藝與發(fā)泡方法相結合來對多孔不銹鋼材料做探索性工藝研究。首先通過制備金屬漿料,并將發(fā)泡劑加入其中,在凝膠過程中在成型坯體中產生孔洞,后期經過脫脂、微波燒結等工藝,實驗多孔不銹鋼金屬件的快速制造。本文以316L不銹鋼合金粉末為實驗研究對象,圍繞多孔不銹鋼成型件的制備環(huán)節(jié)和燒結工藝兩大方面展開研究。(1)為了獲得高固相含量且孔隙率適宜的多孔不銹鋼坯體:本文首先通過對比不同粉末粒度與粉末形狀對漿料固相含量的影響,找出了其中的影響規(guī)律,制備出了固相含量高達65%的漿料;實驗選用甲基丙烯酸羥乙酯為單體,二乙二醇二丙烯酸酯為交聯劑,1,2-丙二醇為溶劑,以這三種物質作為預混液,通過實驗對照凝膠體系的不同配比對成型坯體性能的影響,找到了較為合適的比例;結合非水基凝膠體系的特點,選擇了碳酸氫銨作為合適該體系的發(fā)泡劑;通過對比實驗,研究了發(fā)泡劑含量對成型坯體的孔隙率以及力學性能的影響,得到的多孔金屬坯體抗彎強度大于10MPa;研究了凝膠時的溫度控制對孔隙率以及交聯反應的影響。(2)將微波加熱技術應用于多孔不銹鋼坯體的燒結過程。微波處理材料的優(yōu)點是傳熱快、體積加熱和選擇性加熱、無環(huán)境污染和容易自動控制。本文對316L不銹鋼多孔材料的燒結過程進行研究。探討了燒結溫度、保溫時間、發(fā)泡劑含量對多孔不銹鋼表觀密度、孔隙率、線收縮率、顯微結構、硬度以及力學性能的影響。通過壓汞實驗,分析了燒結體的孔隙率、平均孔徑以及孔徑分布。研究結果表明,通過金屬粉末的篩選以及漿料的優(yōu)化配置,可以得到固相含量高達65%且流動性良好的漿料;通過添加發(fā)泡劑,可以得到較高孔隙率的多孔不銹鋼坯體;利用微波燒結,選擇合適的燒結溫度以及保溫時間,可以得到性能較好的多孔不銹鋼燒結體。
【學位授予單位】：華僑大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TF125.1

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本文編號：2667414