高熔点不锈钢泡沫的制备及其表面改性研究

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1、联±学锭论文第一章文献综述(3)比表面积大：不锈钢泡沫的比表面积可达到10～40cm2，cm3。(4)孔径范围较大：通过工艺控制，可获得的孔径范围在微米级至厘米级之闻。1．2．2不锈钢泡沫的性能特点不锈钢泡沫是一种集材料本性和宏观、微观结构特性为一体的新型多功能金属材料，与传统不锈钢材料相比，具有如下的一些独特性能。1．2．2。l力学性能；不锈钢泡沫的力学性能主要取决于它的密度。在不锈钢泡沫内部存在许多的孔洞，通常用孔隙率、孔径大小、孔的均匀性、孔的连通性及封闭性等来体现不锈钢泡沫的密度瑟鹫。当密度减小时，不锈钢泡沫的力学性能将急速下降。不锈钢泡沫的抗弯强

2、度、弹性模量、屈服应力随孔隙率的增大丽呈指数函数降低。图1-1和图1-2分别为不锈钢泡沫和泡沫铝的应力一应变曲线，由图可见不锈钢泡沫的强度远高于泡沫锅i191。爰浅、靛穗霉1-I不锈钢泡沫的应力_摩变幽线蹋1-2泡沫铝的应力-应变曲线1．2．2．2热物理性能不锈钢泡沫具有耐高温的特点。通孔不锈钢泡沫的表观导热系数远低于一般金属及合金的导热系数。不锈钢泡沫酶导热系数随孔隙率的增大而减小，所以不锈钢泡沫具有较好的耐高温性能。不锈钢泡沫具有较大的比表面积及复杂的三维结构，因此具有高的散热性能。自然对流时，一定范围内增大孔径、孔隙率可以增加对流热能力；强对流时可以

3、显著提高换热能力l烈Hl。l。2．2。3声学及电磁性能对于通孔不锈钢泡洙材料，当声波接触材料表面时，经过漫反射进入不锈钢泡沫的孔洞内，使材料内部振动将声能转变为热能，起到消音的作用阎。有研究结果表明：当频率较低时，在比较宽的频率范围内，不锈钢泡沫都具有较高的声音吸收度；孔隙愈细小，孔隙相互连接在一起的程度愈高，声音吸收能力也愈大；采用两个不同孔隙尺寸的不锈钢泡沫板，可加宽材料的最大吸声频率范围。2醭士学莅论文第一囊文献综述用电磁波对不锈钢泡沫材料进行试验，发现不锈钢泡沫也有吸收电磁波的作雳，因此泡沫钢还有对电磁波的屏蔽作用。熏。2。2。4吸收冲击能量的性熊

4、不锈钢泡沫的多孔结构造成了组织的极不均匀，应交严重滞后于应力，在压缩一应变曲线中包含很长的～个平缓阶段，所以不锈钢泡沫是一种具有高能量吸收特髓豹轻震高隧是材糕，其隰尼性麓随着院表湎的增大(夺我径、离琵隙率≥丽增强。1．2．2．5流通及渗透性能不锈钢泡沫具有好的流通及渗透性能。不锈钢泡沫的流通及渗透性是随孔径的增大两增大，键同时也受表覆粗糙度麓影响，褥量受阕孔数翼麴影响穰大，只有具有开孔结构的不锈钢泡沫才具有高的邋透性【231。1．2．2．6其它性能．1‘’除了上述性能矫，不锈钢泡沫钢还吴有气敏性、催佬性、抗氧纯、耐腐蚀、霹回收等多种性能优点。-1．3不锈钢

5、泡沫的应用幽于不锈钢泡沫具有如此多的优异性能，使得其作为结构材料和功能材料在众多领域具有广阔的应用前景，下面将对其应用作一简单的概述。'．3．1不锈钢泡沫作为结构材料的应用差)交通运输行业在交通运输方瑟，轻量化已成为世界性的课题。为了减轻交运工具(汽车，机车、飞机、轮船)的臼重，一是改进结构，二是轻量化材料，前者已大致到了尽头，只有后者才有潜力可挖。将原来的钢构件换作泡沫结构的材料，可有效的减轻其质量测。另癸，不锈钢泡沫麴优异吸能减震性能，还可将其生产火车上用的零部件，从丽达到有效防止火车等在碰撞中发生的变形。再者，还可用它来生产减震器或其它地方的缓冲材料

6、，如车用集装箱、航空集装箱、其它的密封件或容易被翘鼗积压缩豹保护装置等等。用不锈钢泡沫材料制作汽车的翁后防冲挡(保险枉)，可以吸收冲撞宠，受撞击时能够保护入穰汽车免遭伤害。如果采用不锈钢泡沫材料制造盖板、卡车盖与滑动顶板等可减轻重量并提高刚度。2)建筑业不锈钢泡沫在建筑韭孛有着广泛的应耀范薰。在建筑嚣业所需要豹离游声性能、良好绝热性能方面，不锈钢泡沫材料可以用来制作室内外装修与天花扳的材3琰士学像论文第一章文献综述科，既轻便美观，又可以起到防火、隔音的效果。由于不锈钢泡沫对噪声有很强的消声能力，它还可用来生产空压瓿的消声器材、公路的防声壁、工厂的防声墙、机

7、械防声屏、门内消声件、音响室及需要降低噪声的场合等。具体来说可以用作室外建筑材料、室内装饰材料、天花板、滑动门、护墙板、天棚、间壁活动间壁、计算机房地板、移动房、陈设品、告示板、铁路标志线、护栏、包装材料、黑板、屋西天线等【25J。·I，．3)航空航天工业轻质安全是飞机、飞船等航空航天飞行器的基本要求。轻质结构不仅可以减少发动所需的动能，降低单位能耗，而且可以提高飞行器的灵活性和机动性。减轻航天器的重量是航天产品设计的重要课题之一，我们都知道飞机、宇宣飞船等飞行器质量的减轻往往以克为单位计算，目前每送入轨道lkg有效载荷，发射费需用上万美元瞵l。现在，不锈

8、钢泡沫材料在航天方面的应用是美国重点研究的方向之一。主要应用方向为