多孔金属材料的制备研究进展.pdf

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1、第40卷第2期化工技术与开发、，01．40No．22011年2月Technology&DevelopmentofChemicalIndustryFeb．201l鲺图窜躁恩多孔金属材料的制备研究进展杨岳(阳江职业技术学院，广东阳江529500)摘要：多孔金属材料兼具结构和功能材料的特点，在民用、工业、交通、军事、航空航天及环保等领域呈现出广阔的应用前景。在总结国内外科研成果的基础上，综述了现阶段多孔金属材料的常用制备方法(如铸造法、烧结法、金属沉积法、气体注入法等)研究进展，并对多孔金属材料的发展趋势进行了展望。关键词：多孔金属；制备方法；

2、研究进展中图分类号：TG146文献标识码：A文章编号：1671-9905(2011)02-0021-03传统工业用金属材料在制备过程中所形成的调节合适后，掺入发泡剂，然后加热使发泡剂分解气孔会严重影响其性能。但若能制成力学性能优良释放出气体，气体被封闭在凝固后的金属内部生成的多孔材料，材料因其孔洞的存在而产生一些特殊多孔材料。采用此方法制备的金属主要是铝、镁等的功能，则可加以广泛利用。近2O年来，国内外材一些低熔点金属。由于此法要求发泡剂在金属熔点料工作者在多孔金属材料方面做了大量的研究工附近能够迅速起泡，因此选择合适的金属发泡剂就作。多

3、孔金属材料按其结构来分，可分为无序和有成为该方法的关键所在。熔体发泡法优点是工艺简序两类，前者如泡沫材料，后者包括二维与三维点单，成本低廉，适合大多数的工业生产要求。其不阵，格栅材料。按孔洞连通性来分，可分为闭孔和通足之处在于难以控制气泡的大小以得到均匀的多孔两类，前者含有大量独立存在的孔洞，后者则是孔金属材料。解决的方法一是采用高速搅拌使得发连续畅通的三维多孔结构。与致密材料相比，多孔泡剂颗粒迅速均匀地分散于熔融金属；二是增大金金属材料具有高孔隙度、比重小、比强度好、透过属的粘度从而防止气泡的上浮和结合长大L3J。性能好、吸音、吸振及绝

4、热等优点。正因为多孔金1．2颗粒渗流法属材料兼具结构材料和功能材料的双重作用，其被渗流铸造法是将无机或有机可溶性颗粒或低广泛应用于航空航天、交通运输、原子能、石油化密度中空球直接堆积置于铸模内，或制成多孔预制工、建筑工程、机械工程、电化学、冶金、医药以品后放入铸模内，然后在这些堆积体或预制体的孔及环境保护等领域，成为众多研究关注的热点【l】。隙中渗入金属溶液进行铸造。材料预制成型后除去不同的应用需求要求不同的结构及相应的制其中的占位体即得到多孔金属材料，其中颗粒的除备方法。目前，多孔金属材料较为常见的制备方法去方式可采用溶解滤除法和热处理

5、法。图l是典型有金属铸造法、烧结法、金属沉积法及气体注入法的渗流工艺示意图。此方法可制备包括铝、镁、锌、等【2]。本文从多孔金属材料制各原理出发，对各种铅等多种多孔金属，所得多孔材料均为海绵态，缺制备方法的工艺特点进行了综述。点在于所制备的多孔金属孔隙率较低。中科院韩福生通过对渗流工艺的改进，采用石膏型渗流技术，1金属铸造法成功制备出结构均匀性与美国DUOCEL泡沫铝同1．1熔体发泡法等水平，密度小于0．2g-crn"的开孔型泡沫铝【4J。金属熔体发泡法的原理是将熔融金属的粘度收稿日期：2010．09—3022化工技术与开发第40卷此法是

6、将金属粉末和发泡剂(金属氢化物或水充上．----化物等)按一定比例混合均匀，然后混入模具中加●．．●体～热至接近或高于混合物熔点的温度，金属熔化，发泡剂分解并产生气体开始膨胀。在烧结完全后完全_干燥，便可得到具有较大强度的多孔金属材料。2．5烧结．脱溶法空隙将金属粉末和填充颗粒物(一般为可溶性盐以图1颗粒渗流法制备多孔金属及可分解有机物)均匀混合，随后将混合物压制成rigaPorousmetalpreparedbyproductionofinfiltrafionmethod密实半成品进行烧结以得到多孔金属基材料。如填1-3精密铸造法充颗粒

7、物为可溶性盐，在烧结后可用溶剂将其溶精密铸造法是将具有通孔结构的泡沫塑料加入去；如填充颗粒物为可分解有机物，则烧结过程中到有足够耐火性能的浆料中，硬化后形成原泡沫塑颗粒物通过分解气化被去除。料孔隙结构的预制型。将液态金属浇入此预制型中，3金属沉积法冷凝固化后除去耐火材料，就获得原聚合物海绵结构的多孔金属材料。该法适于熔点较低的金属，所3．1金属气相沉积法得样品孔隙率大，但工艺复杂，样品强度较低j。在真空或较高惰性气氛中，缓慢蒸发金属材1．4空心球铸造法料，金属蒸气沉积在多孔状的聚合物基底上。因其该法是在惰性气体环境中，将酚醛塑料小球加温度

8、低，原子难以迁移和扩散，故金属颗粒只是疏热至碳化，所形成的中空小球加入到金属液中，在松地堆砌起来，形成多孔结构。聚合物可用化学或强搅拌条件下使这些小球分散，最终得到金属基体烧结的方式去除。用这