隨著結構輕量化、結構功能一體化要求的發(fā)展趨勢,對泡沫金屬的研究逐漸成為熱點,其中的泡沫鈦因具有相對質量輕、力學性能優(yōu)異、耐腐蝕性好等特點,使其具有廣闊的應用前景。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,遠不能滿足工業(yè)應用要求。本文利用粉末冶金技術,通過氣體捕捉法開展泡沫鈦的制備,對其發(fā)泡工藝過程進行了研究。在830-1010℃范圍內,泡沫鈦孔隙率隨著發(fā)泡溫度的升高先增大后減小,當溫度為950℃時,孔隙率達到最大的32%；泡沫鈦孔隙率隨著發(fā)泡時間的延長逐漸增大,但當發(fā)泡時間大于10h后,孔隙率幾乎不再增加。對工藝參數(shù)進行優(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對泡沫鈦微觀特征進行了觀察分析,研究了等溫蠕變發(fā)泡過程孔隙率和微觀孔洞的變化規(guī)律,結果表明,泡沫鈦內孔洞多為球形并且彌散分布,最大孔孔徑達到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制不同,950℃及以下為晶界滑動,高于950℃為晶內滑移。通過對基于氣體捕捉法制備的泡沫鈦發(fā)泡過程進行分析,研究了泡沫鈦... 

【文章來源】：山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

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

采用燒結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徑比，??而金屬纖維滿足長徑比大的特點，易獲得高孔隙率的多孔泡沫金屬，即纖維燒結??法。此方法主要分為制絲、制拉、壓制和燒結四個步驟，其制備過程如圖１－３所??示口＂。??１?ｍｍｍｍ?虞：?興??蒙?ｉ＾ｍｍｍ?ｑ＿＿?■?ｊ?巧巧［??瓣剌?諫鶴?碟影乾沒獲＊??圖１－３纖維燒結法工藝過程制備泡沫錄??Ｃｈｍｍｉｎｇ?Ｚｏｕ等人錠纖維為原料，采用纖維燒結法制備出孔隙率在３日％－８４％??范圍的開孔泡沫鏡，孔隙由泡沫錠的螺旋結構產生，孔的尺寸范圍在１５０－６００?Ｕ??ｍ＂３３；?Ｇ．?Ｌｏｔｚｅ，?０．?Ａｎｄｅｒｓｅｎ等用烙體抽取技術直接從烙體制取短纖維，克服了??機械方法制備纖維受材料種類限制的不足�？傊�，采用纖維燒結法可制備出髙孔??ｔ??隙率的多孔泡沫鏡，最高可達９０％Ｌ：Ｊｌ上，且孔隙率在很大范圍內可控制。缺點??是泡沫鐵的尺寸受限制，并且成本相對較高ｆｗ。??１．３．３粉漿巧泡法??關于粉末漿料制備泡沫金屬目前研究較少，其獲得的材料結構強度殺低，它??是レッ發(fā)泡劑的分解蒸發(fā)來完成的。Ｂａｎｂａｒ＾ｔ等將金屬粉漿（內含發(fā)泡劑）倒入模??１??具中

機械性能主要是通過泡沫金屬的楊氏模量，拉伸、壓縮實驗數(shù)據(jù)反映出來的，??特別是其壓縮實驗曲線，泡沫金屬因其獨特的結構特征，在壓縮試驗中呈現(xiàn)出不??一樣的應力－應變曲線，如圖１－４所示Ｗ。??示意困??。?Ｊ??應變ｃ?Ｌ密實化應變??圖１－４壓縮試驗下泡沫金屬的應力－應變曲線示意圖??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模量，這是因為某些孔洞在非常低的載荷下就會產生屈??月良。利用動態(tài)檢測可很好地測得真實楊氏模量Ｅ，或者先將泡沫體加載到塑性??范圍，然后卸載，由卸載斟率來確定Ｅ。楊氏模量Ｅ、剪切模量Ｇ和泊松比Ｖ與密??度的關系分別為：??Ｅ?？?ａＥｓ?｛０?（１－５）??（分?ｎ?（１－６）??Ｖ?Ｓ５５?０．３??１０??


本文編號：3134295