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1、:一一一文章编号10019731《2002)01000504多孔金属材料‘制备方法,’“,“刘培生黄林国(1北京师范大学材料科学系,射线束技术与材料改性教育部重点实验室,北京;100875..2北京市辐射中,10;3,31802心北京0875台州职业技术学院九峰分院浙江台州0),,、。:摘要本文概述了多孔金属材料的类型和特点着重介绍了该外它还具有较高的机械强度抗腐蚀性能和热稳定性能该材,。,,,材料的各种制备方法以期提供一些优化组合生产工艺的线索料孔率可达90%以上全部为贯通孔塑性和冲击韧性好容生关键:;;,,“词多孔材料泡沫金属多孔
2、金属量大用于许多过滤条件苛刻的行业被称为第二代多孔金属:.:中图分类号TF1256文献标识码A”。过滤材料2.3铸造型1引言该类多孔金属材料均是由熔融金属或合金冷却凝固后形成“,,多孔金属材料是粉末冶金烧结体的孔隙度高于45%并的多孔体随不同的铸造方式可覆盖很宽的孔率范围和具备各含有多量连通孔”川,,,。的材料其孔隙度从45%一90%大于90%种形状的孔隙其典型代表是泡沫铝其中产品大多为闭孔隙孔隙度的多孔金属体称为泡沫金属。而从大量国内外的有关文和半通孔的多孔材料,但也可铸成三维连通孔隙的高孔率产品。.献来看,称为泡沫金属的多孔体孔隙
3、度并未必大于90%,如熟24沉积型知,,2的泡沫铝其孔隙度往往低于80%文献〔]则把泡沫金属当该类多孔金属材料系由原子态金属在有机多孔基体内表面。,,,作孔隙度范围在40%一98%之间的多孔金属而文献〔3〕则认沉积后去除有机体并烧结而成其主要特点是孔隙连通孔率为,该材料由于最初采用发泡法制备,曾称之为发泡金属,以后高,。(均在80%以上)具有三维网络结构这类多孔材料是一种发展了渗流等制备方法,称之为通气性金属,目前更为合适的名性能优异的新型功能结构材料,在多孔金属领域占据特别重要称应为多孔泡沫金属,。多数作的地位。以,它把低密度、高孔
4、率、高通常简称多孔金属或泡沫金属从某种意义上可说比表面者都将多孔金属和泡沫金属视为等同的概念,并不为孔隙度范积、高孔隙连通性和均匀性等人们期望的综合指标,带人了多孔围所区别。因此,凡是以获得孔隙为基本要求,(之一)的方法所金属材料的颠峰状态这对任何其它多孔金属产品都是望尘莫制得的具有一定孔隙度的金属材料,即可称之为多孔金属材料,及的。但它的特性也决定了它的强度性能会受到一定限制。这而将孔隙度高于80%的多孔金属称为高孔隙度金属材料,简称类多孔材料在70年代就已开始批量制作与应用,而应用的拓宽。“”osity,“,高孔率金属对于孔隙度(
5、por)一词中文也有人用孔和使用的需要促进其在80年代得到迅速发展目前在国内外均”、”,,。,。积率“孔隙率“”“”和孔率等为简便起见本文采用孔率大规模批量生产其典型产品是泡沫镍和泡沫铜2.5复合型2仁3一6〕多孔金属材料的主要类型和特点,该类多孔材料即多孔金属复合材料它可由不同金属或金,多孔材料有天然、,属与非金属复合在一起制成同一件多孔体如在石墨毡上电镀(如海绵泡浮石)和人造两种从材质可分。一;金属和非金属(如塑料和陶瓷)两种现就多孔金属材料的主要一层镍制成的石墨镍复合多孔材料也可由多孔金属作芯层制特点介绍如下。成叠合的金属复合多
6、孔体,如用不锈钢纤维毡与丝网复合制作.,21粉末烧结型的复网毡。通过复合,使产品获得了不同材料各自的优点并具.该类多孔金属材料是发展较早的一种,孔径大都小于03~,有综合基础上的提高,从而产生一种全新的性能,更好地满足产孔率,。一般不高于30%但也可通过特殊的工艺方案而制成孔率品的使用要求。、,,远远大于3。%的产品一般的有机或陶瓷玻璃等多孔体总是此外还有一些比较特别的方法制备出来的多孔金属材料难以同时满足强度、塑性、高温等使用条件,粉末冶金多孔金属其中有的可归于以上类型,有的则自成一类。材料则在一定程度上弥补了以上各类多孔材料的不足
7、,从而得34一“二多孔金属材料的制备方法比到迅速发展。2.2纤维烧结型Davies等川曾对多孔金属材料的不同制备方法进行过较系该类多孔金属材料是缘于上述应用对已有多孔体的改进。统的分类,据此并结合文献〔4~10〕及其它一些近年来发展的工,,一般说来用金属纤维制取的多孔材料其性能优于用金属粉末艺,对各种制法予以如下叙述。。.制取的多孔材料比如用直径与金属粉末粒度相同的金属纤维31粉末冶金(PM)法所制取的过滤材料,其渗透性要比用粉末制取的高十几倍。此粉末冶金是用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的棍合:一10一10收稿日期2001,《功能
8、材料》200233(1)物,、。)作原料经成型和烧结制造多孔金属材料复合材料及各种法和反应烧结法等方式,类。另外一种有别于一般冶金工艺的多孔纤维金属生产方法型制品的工艺过程。3.1.1成型粉末烧结法阁是用金属拨基化合物热
