金属材料一般制备简介
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热蒸发法制备金属薄膜材料热蒸发法是一种常用的制备金属薄膜材料的方法。
它通过将金属样品加热到蒸发温度,使金属蒸汽在真空环境中沉积到基底上形成薄膜。
下面将详细介绍热蒸发法的原理及制备过程。
热蒸发法的原理是利用金属样品加热到蒸发温度后,金属原子通过蒸发形成金属蒸汽,经过扩散后沉积在基底上形成薄膜。
金属样品的加热可以通过电阻加热、电子束加热、感应加热等方法实现。
在真空环境中进行热蒸发的原因是为了消除气体对金属蒸汽的干扰和沉积过程中的氧化反应。
1.基底的准备:选择合适的基底材料,对基底进行清洁处理,以确保金属蒸汽在其上均匀沉积。
常用的基底包括硅片、玻璃片、陶瓷片等。
2.腔体的准备:将基底放置在真空腔体中,确保腔体内的真空度达到要求。
通常需要使用真空泵将腔体抽成高真空状态,以减少气体对金属蒸汽的干扰。
3.金属样品的加热:将金属样品(一般为块状或线状)放置在加热源附近,并施加适当的加热功率。
金属样品加热到蒸发温度后,金属原子开始蒸发并形成金属蒸汽。
4.蒸发源和阴极:在热蒸发过程中,需要使用金属蒸发源和阴极。
金属蒸发源位于加热源上方,当金属蒸发时,源材料会逐渐减少。
阴极是用来吸收电子,防止金属样品表面形成电热火花。
5.蒸发控制:通过控制蒸发源的加热功率和温度,可以控制蒸发速率和薄膜的厚度。
蒸发速率越大,厚度越大。
6.沉积薄膜:蒸发的金属蒸汽会通过扩散作用在基底表面沉积成薄膜。
薄膜的性质可以通过调整沉积温度、压力、蒸发速率等参数进行控制。
7.靶材的替换和薄膜的再生:当金属蒸发源材料消耗殆尽后,需要替换成新的靶材。
同时,薄膜的再生也是常用的操作步骤,可以通过使用适当的方法将已有薄膜清除,再重新进行金属蒸发沉积。
需要注意的是,热蒸发法制备金属薄膜要求基底表面清洁,并且薄膜的厚度和均匀性与蒸发参数密切相关。
因此,在实际操作中,需要对相关参数进行优化,并进行多次试验来获得满足要求的金属薄膜。
总之,热蒸发法是一种常用的制备金属薄膜材料的方法,通过加热金属样品至蒸发温度,使金属蒸汽在真空环境中沉积到基底上形成薄膜。
金属材料制备与加工技术金属材料是工业生产中最广泛应用的材料之一,其特点是强度高、重量轻、导电性好、延展性强等。
金属材料的制备与加工技术是工业生产中不可或缺的重要环节。
本文将从金属原料的提取、金属材料的制备、金属材料的特性及加工技术等角度,展开论述金属材料制备与加工技术的相关知识。
一、金属原料的提取金属原料来自于矿石,矿石是地球上自然产生的含有金属元素的矿物石。
几乎所有矿石都需要经过熔炼、冶炼等一系列加工过程,才能将金属元素提取出来。
不同的金属矿石有不同的提取方法,如铁矿石通常采用高炉冶炼技术,铜、铅、锌等常见的有色金属,则采用闪速炉或氧气活性炉等技术。
二、金属材料的制备金属材料的制备通常包含提纯、合金化、制备成型三个主要步骤。
提纯是指通过各种方法,去除杂质,提高金属材料的纯度。
在高纯度金属制备过程中,物理化学方法是常用的手段。
合金是指在金属中加入一定的其他金属元素,以改变原有金属的性能、强度和其它特性。
合金化处理通常采用电解沉积、熔锅法、原位反应等多种方法。
制备成型是将经过提纯和合金化处理后的金属材料,通过成型处理,达到特定形状和尺寸的目的。
制备成型通常分为加热塑性成型和非加热塑性成型两种方法,加热塑性成型包括锻造、轧制、挤压、拉伸、深冲等;非加热塑性成型包括压铸、砂型铸造、金属模铸造等。
三、金属材料的特性金属材料的特性有很多,其中包括密度、热膨胀系数、导热系数、热传导率、电导率、热稳定性等。
不同的金属材料在这些特性方面的表现是不同的,而在材料的物理性质、化学性质等方面也有很大的不同。
钢铁是三维有序排列的铁原子和碳原子的合金,具有高强度和韧性,可以制成各种机械零件,用途广泛;铝和铜等有色金属,密度轻、延展性强,广泛应用于航空航天、电子、建筑等领域;而铂、金等贵金属具有良好的耐腐蚀性,广泛用于化工、电子领域等。
四、金属材料的加工技术金属材料的加工技术是将金属材料变成成品的重要环节。
金属材料的加工技术种类繁多,依据不同的材料、产品、加工要求等,可以进行精密加工、焊接、切削加工、热处理等多种不同的加工方法。
金属有机框架多孔材料的制备及其应用研究一、本文概述金属有机框架(MOFs)多孔材料作为一种新兴的功能材料,近年来在化学、材料科学和工程等领域引起了广泛关注。
由于其独特的结构和性质,MOFs在气体存储、分离、催化、传感和药物输送等领域展现出了巨大的应用潜力。
本文旨在全面综述MOFs多孔材料的制备方法,探讨其结构特点与性能之间的关系,并深入分析MOFs在多个领域的应用研究进展。
文章将首先介绍MOFs的基本概念、分类及特点,随后重点讨论不同制备方法的优缺点,包括溶剂热法、微波辅助法、机械化学法等。
在此基础上,本文将综述MOFs在气体吸附与存储、催化、化学传感、生物医学等领域的应用实例,并展望其未来的发展趋势和挑战。
通过本文的阐述,旨在为MOFs多孔材料的制备和应用研究提供全面的理论支撑和实践指导。
二、金属有机框架多孔材料的制备方法金属有机框架(MOFs)多孔材料的制备是MOFs应用的基础,其制备方法的选择直接影响着MOFs的结构、形貌和性能。
目前,常用的MOFs制备方法主要包括溶液法、水热/溶剂热法、微波辅助法、机械化学法以及电化学法等。
溶液法:溶液法是最常用的MOFs制备方法之一。
通常,将金属盐和有机配体溶解在适当的溶剂中,通过控制反应条件(如温度、pH 值、浓度等),使金属离子与有机配体在溶液中自组装形成MOFs。
这种方法操作简单,但通常需要较长的反应时间。
水热/溶剂热法:水热/溶剂热法是在高温高压的条件下,利用溶剂(如水或其他有机溶剂)的物理化学性质,促进金属离子与有机配体的反应,从而制备MOFs。
这种方法可以加速反应速率,制备出结晶度高、形貌规整的MOFs。
微波辅助法:微波辅助法是利用微波产生的快速加热和均匀加热效应,促进MOFs的快速合成。
这种方法具有反应时间短、能耗低、产物纯度高等优点,是近年来备受关注的一种MOFs制备方法。
机械化学法:机械化学法是通过机械力(如研磨、球磨等)促进金属盐和有机配体之间的反应,制备MOFs。
制备材料的方法有哪些制备材料的方法是指通过不同的工艺和技术手段来获得所需材料的过程。
下面将介绍几种常见的制备材料的方法。
1. 熔融法:将原料加热至熔点,使之熔化后,再通过冷却使其凝固形成所需材料。
这种方法适用于金属、陶瓷等高熔点物质的制备。
例如,熔化高纯度金属,将其倒入模具中进行冷却后,可以制备出金属块、片等。
2. 溶液法:将固体物质溶解于适当溶剂中,形成溶液,通过溶液的浓缩、结晶、沉淀等操作,使所需物质重新沉淀出来。
溶液法适用于很多无机物和有机物的制备。
例如,制备硫酸铜,将铜粉与硫酸反应,得到溶液后可以通过结晶使硫酸铜重新生成。
3. 气相沉积法:通过气体中的反应物质在合适的条件下发生化学反应,沉积在基底表面,形成所需材料。
气相沉积法常用于制备薄膜材料,例如化学气相沉积法可以制备出具有特殊性质的二氧化硅膜。
4. 沉淀法:通过在溶液中加入适当的试剂,使反应物质发生沉淀反应,从而得到所需材料。
沉淀法常用于制备金属氧化物、金属碳酸盐等材料。
例如,制备氢氧化铝,先将铝盐溶解在水中,然后加入氢氧化钠,铝阳离子于碱性条件下与氢氧化物离子发生沉淀反应,从而沉淀得到氢氧化铝。
5. 水热法:将反应物溶解于水或有机溶剂中,在高温高压条件下进行反应,然后快速降温使溶液冷却,形成所需材料。
水热法常用于制备金属氧化物、金属硫化物等材料。
例如,制备纳米颗粒,先将金属盐溶解在水中,然后在高温高压条件下进行反应,最后通过快速降温使溶液冷却,纳米颗粒便能沉淀出来。
6. 碳化法:将碳源与需要制备的元素放在一起,通过高温处理使其相互反应生成所需材料。
碳化法常用于制备陶瓷材料。
例如,制备碳化硅,将高纯度碳与二氧化硅混合,置于高温炉中加热,碳与硅发生反应形成碳化硅。
7. 导体法:通过在材料中加入一定比例的导体,通过电流通过导体来使材料自身发生反应或电解溶液,从而得到所需材料。
导体法常用于电解法制备金属材料。
例如,用氯化钠溶液电解可得到氯气和金属钠。
金属材料的分析方法简介研究所:龙绘葵2002年7月金属材料的分析方法简介摘要:本文就金属材料分析中的X射线衍射分析、透射电镜分析、扫描电镜分析、电子探针及其它的一些表面显微分析方法的原理、性能和适用性等方面进行了简单的介绍。
金属材料的常规分析,在力学性能方面主要有拉伸、压缩、弯曲、剪切、硬度、成形等试验方法;在化学成分方面,主要有化学分析方法和光谱分析方法;内部组织结构方面主要是光学显微镜分析。
这些方法是常用的试验方法,无需介绍。
对于金属材料的常规生产检验和质量控制,进行这些常规试验基本上就可以了。
但对于织构及内应力的测定,产品的缺陷及微区成分的分析,以及金属表面和内部更细微的组织结构和成分的分析,等等,这些方法是无法实现的。
在现阶段,进行这些分析所采用的仪器是X射线衍射仪,电子显微镜,电子探针仪及其它的表面显微分析工具(包括离子探针仪、低能电子衍射仪、俄歇电子能谱仪、场离子显微镜、扫描隧道显微镜、X射线光电子能谱仪等)。
这些试验方法和相应的仪器都是近几十年来建立并逐渐完善起来的,在金属材料的分析和研究中起着越来越广泛和重要的作用。
随着科学技术的发展,必将会有更多、更先进的试验方法和仪器用于金属材料的分析。
1 X射线衍射1.1 X射线衍射的基本概念X射线在传播途中,与晶体中束缚较紧的电子相遇时,将发生经典散射。
晶体由大量原子组成,每个原子又有多个电子。
各电子所产生的经典散射线会相互干涉,使在某些方向获得加强,另一些方向则被削弱。
电子散射线干涉的总结果被称为衍射。
获得衍射花样的方法主要有:1.1.1劳埃法:采用波长连续可变的连续X射线照射不动的单晶体,从中挑选出其波长满足布喇格关系的X射线使产生衍射。
劳埃法是德国物理学家劳埃在1912年首先提出的,是最早的X射线分析方法,它用垂直于入射线的平底片记录衍射线而得到劳埃斑点。
目前这一方法多用于单晶体取向测定及晶体对称性的研究。
1.1.2周转晶体法:采用单色X射线照射转动的单晶体,并用一张以旋转轴为轴的圆筒形底片来记录。
金属材料制备工艺一、引言金属材料是工业生产中应用广泛的材料之一,其制备工艺对材料的性能和质量具有重要影响。
本文将介绍金属材料制备的一般工艺流程及常见的制备方法。
二、金属材料制备工艺流程金属材料的制备工艺一般包括原料准备、熔炼、铸造、加热处理和成形等环节。
1. 原料准备金属材料的原料通常是金属矿石或金属化合物。
在原料准备环节,需要对原料进行选矿、破碎、粉碎等处理,以获得具备一定纯度和颗粒度的原料。
2. 熔炼熔炼是将金属原料加热至熔点并使其熔化的过程。
常用的熔炼方法包括电弧炉熔炼、电感炉熔炼、氩弧熔炼等。
通过熔炼,可以得到液态金属。
3. 铸造铸造是将熔融金属倒入预先准备好的铸型中,并使其冷却凝固,获得所需形状的金属制品。
铸造方法主要包括砂型铸造、金属型铸造、压铸等。
铸造工艺的选择与所需制品的形状、尺寸和性能要求密切相关。
4. 加热处理加热处理是指对铸件或其他金属制品进行加热和冷却处理,以改变其组织结构和性能。
常用的加热处理方法有退火、淬火、正火等。
加热处理可以提高金属制品的硬度、强度、耐磨性等性能。
5. 成形成形是通过机械加工或其他方法将金属材料加工成所需形状和尺寸的工艺。
常见的成形方法有锻造、轧制、拉伸、冲压等。
成形工艺可以进一步改善金属材料的性能,并满足不同应用的需求。
三、常见的金属材料制备方法除了一般的工艺流程外,金属材料的制备还有一些特殊的方法和技术。
1. 粉末冶金粉末冶金是指利用金属粉末作为原料,通过混合、压制和烧结等工艺制备金属制品的方法。
粉末冶金可以制备出具有特殊形状和复杂结构的金属制品,并具有较高的密度和机械性能。
2. 电化学方法电化学方法是利用电解池中的电流和电解质溶液对金属进行电解、沉积或溶解的方法。
通过电化学方法可以制备出具有高纯度、均匀性好的金属材料。
3. 薄膜制备薄膜制备是一种制备薄膜材料的方法,常用于制备金属薄膜、合金薄膜等。
常见的薄膜制备方法有物理气相沉积、化学气相沉积、溅射沉积等。
一种高收率uio-66金属有机框架材料的制备方法及应用UIO-66金属有机框架材料是一种具有多孔性和高表面积的材料,广泛应用于催化、气体吸附和分离等领域。
本文将介绍一种高收率的UIO-66金属有机框架材料的制备方法,并探讨其在催化反应中的应用。
一、制备方法:1.1 原材料准备:首先,准备UIO-66金属有机框架材料的制备所需的原材料,包括金属离子、有机配体、溶剂等。
1.2 合成步骤:a) 在一个干燥的反应器中,加入适量的金属离子盐和有机配体,并加入适量的溶剂,形成反应混合物。
b) 将反应混合物进行搅拌,并控制反应温度和反应时间,使反应物充分反应。
c) 反应结束后,用适量的溶剂洗涤产物,将产物分离出来。
d) 最后,将分离得到的UIO-66金属有机框架材料进行干燥,得到纯净的产物。
1.3 优化工艺:为了获得高收率的UIO-66金属有机框架材料,可以对制备过程中的反应温度、反应时间、溶剂种类和比例等参数进行优化,以提高产物的收率和质量。
UIO-66金属有机框架材料在催化反应中具有广泛的应用,以下是几个典型的应用示例:2.1 催化剂:由于UIO-66金属有机框架材料具有高度可控的孔结构和丰富的活性位点,可以作为催化剂催化各种重要有机反应。
例如,可以将某种金属离子掺杂到UIO-66金属有机框架材料中,形成金属有机框架催化剂,并用于催化氧化反应、还原反应等。
2.2 气体吸附和分离:由于UIO-66金属有机框架材料具有高度可调控的孔结构和大的表面积,可以用于气体的吸附和分离。
例如,可以利用UIO-66金属有机框架材料去除废气中的有害气体,或者用于分离气体混合物中的成分。
2.3 药物输送:UIO-66金属有机框架材料还可以用作药物的载体,实现药物的控释和靶向输送。
通过调整UIO-66金属有机框架材料的孔径和表面性质,可以将药物吸附在孔隙中,并实现药物的缓慢释放,提高药物的疗效。
通过对UIO-66金属有机框架材料的制备方法及应用的研究,我们可以得出结论,使用合适的原材料和制备工艺,可以制备出高收率的UIO-66金属有机框架材料,并将其应用于催化、气体吸附和分离以及药物输送等领域,具有广阔的发展前景。
金属基复合材料的制备工艺
金属基复合材料的制备工艺可以分为以下几个步骤:
1. 原料准备:选择适合的金属基材料和增强相材料,并对其进行粉末制备或切割成片状。
2. 表面处理:对金属基材料进行表面清洁和处理,如去除氧化物、脱脂、酸洗等,以提高材料的表面活性和粘接性能。
3. 混合和均匀分散:将金属基材料和增强相材料按一定比例混合,并采用机械搅拌或球磨等方法使其均匀分散。
4. 制备基体:将混合均匀的金属基材料放入模具中,经过挤压、压制、热压等方式制备金属基体。
5. 烧结或熔化:将制备好的金属基体进行烧结或熔化处理,以使金属基体中的金属颗粒相互结合,形成金属基体的致密结构。
6. 合金化或连接:对金属基体进行合金化处理,通过化学反应或物理方法使增强相与基材结合更为牢固。
7. 后处理:对制备好的金属基复合材料进行除气、热处理、冷却等后处理工艺,
以提高材料的性能和品质。
8. 检验和测试:对制备好的金属基复合材料进行物理性能、化学成分、微观结构等方面的检验和测试,以确保材料符合要求。
以上是金属基复合材料制备的一般工艺流程,具体的制备过程和工艺参数会根据材料和应用的需求而有所调整。
球形金属粉末制备引言:球形金属粉末是一种重要的金属材料,在多个领域都有广泛的应用。
制备球形金属粉末的方法有很多种,本文将介绍几种常用的制备方法,并对其特点和适用范围进行分析。
一、水热法制备球形金属粉末水热法是一种将金属盐溶解于水溶液中,通过高温高压反应形成球形金属粉末的方法。
该方法具有操作简便、反应时间短、金属粉末纯度高等优点。
一般来说,选择合适的金属盐和还原剂,调整反应条件,可以得到不同种类的球形金属粉末。
水热法制备的球形金属粉末在催化剂、电池材料等领域有广泛应用。
二、气相法制备球形金属粉末气相法是一种将金属原料通过高温气氛中的化学反应形成球形金属粉末的方法。
该方法具有制备精度高、金属粉末纯度高、粒径分布窄等优点。
一般来说,选择合适的金属原料和气氛条件,控制反应过程中的温度、压力和流速等参数,可以获得具有不同特性的球形金属粉末。
气相法制备的球形金属粉末在3D打印、金属材料增材制造等领域有广泛应用。
三、机械球磨法制备球形金属粉末机械球磨法是一种通过机械力作用下的摩擦、碰撞和剪切等作用,将金属块或颗粒研磨成球形金属粉末的方法。
该方法具有制备工艺简单、设备投资低、适用范围广等优点。
一般来说,选择合适的球磨介质和研磨参数,可以控制金属粉末的粒径和形貌。
机械球磨法制备的球形金属粉末在涂层材料、添加剂等领域有广泛应用。
四、电化学法制备球形金属粉末电化学法是一种通过电化学反应将金属离子还原成球形金属粉末的方法。
该方法具有制备过程易于控制、能耗低、金属粉末纯度高等优点。
一般来说,选择合适的电解液和电化学条件,可以得到不同种类的球形金属粉末。
电化学法制备的球形金属粉末在电子元器件、储能材料等领域有广泛应用。
总结:球形金属粉末是一种重要的金属材料,其制备方法多种多样。
本文介绍了水热法、气相法、机械球磨法和电化学法这四种常用的制备方法,并分析了它们的特点和适用范围。
在实际应用中,可以根据具体需求选择合适的制备方法,以获得理想的球形金属粉末。
第一章金属材料的制备—冶金.本章内容及要求1. 本章共三节,教授课时2 学时,通过本章学习,要掌握金属材料的三种冶金方法的工艺过程、特点及应用。
1.1 冶金工艺1.2 钢铁冶金1.3 有色金属冶炼2. 重点是生铁冶炼的过程(包括冶炼的方法,使用的原料及各自的作用,主要装置,以及主要的物理化学过程)和炼钢的基本过程(元素的氧化,脱硫,脱磷,脱氧,合金化)。
3. 难点:生铁冶炼过程中高炉中发生的物理化学变化。
4. 要求:①掌握常用的冶金方法,以及各自的特点;②掌握生铁冶炼的过程;③掌握炼钢的基本过程;④了解铜的冶炼工艺过程;⑤了解金属铝电冶金的原因和工艺过程。
具体内容第一节冶金工艺1.1.1冶金冶金的定义:关于矿产资源的开发利用和金属材料生产加工过程的工程技术。
冶金的原因和目的:地球上已发现86 种金属元素,除金、银、铂等金属元素能以自然状态存在外,其他绝大多数金属元素都以氧化物(例如Fe2O3)、硫化物(例如CuS)、砷化物(例如NiAs )、碳酸盐(例如FeCQ)、硅酸盐(例如CuSiO3 2H2O)、硫酸盐(例如CuSO4 5H2O)等形态存在于各类矿物中。
因此,要获得各种金属及其合金材料,必须首先通过各种方法将金属元素从矿物中提取出来,接着对粗炼金属产品进行精炼提纯和合金化处理,然后浇注成锭,轧制成材,才能得到所需成分、结构、性能和规格的金属材料。
1.1.2冶金的方法冶金工艺可以分为火法冶金、湿法冶金和电冶金三大类1.1.2.1火法冶金火法冶金:利用高温从矿石中提取金属或其化合物的方法。
特点:火法冶金是生产金属材料的重要方法,钢铁及大多数有色金属(铝、铜、镍、铅、锌等)材料主要靠火法冶金工艺生产。
用火法冶金方法提取金属的成本较低,所以,火法冶金是生产金属材料的主要方法。
缺点:火法冶金存在的主要问题是污染环境。
1.火法冶金的基本过程火法冶金通常包括矿石准备、冶炼和精炼三个过程。
(1)矿石准备采掘的矿石含有大量无用的脉石,需要经过选矿以获得含有较多金属元素的精矿。
《催化化学》课程学习报告专题:MOF的制备、结构表征及催化应用学院名称:材料化学与化工学院学生姓名:学生学号:教师姓名:考核时间:MOF的制备、结构表征及催化应用摘要:金属有机骨架(MOFs)配位化合物作为一种新型有机无机杂化材料,具有高空隙率、孔道尺寸形状可调性、易于功能化等优点,在气体存储和分离、催化、载药、光电磁性材料等领域展示了良好的应用前景。
本文介绍了MOFS材料的常用制备方法和结构表征方法,综述了近年来MOFS材料在催化领域的应用,特别是以MOFS材料中骨架金属作为活性中心骨架有机配体作为活性中心和负载催化活性组分的催化反应,并对MOFS 材料的催化应用趋势做了展望,以期对MOFS 材料的催化性能有比较全面的认识。
关键词金属-有机骨架合成结构表征催化应用1.引言金属-有机骨架 (metal-organic frameworks,MOFs)材料是由金属离子与有机配体通过自组装过程杂化生成的一类具有周期性多维网状结构的多孔晶体材料,具有纳米级的骨架型规整的孔道结构,大的比表面积和孔隙率以及小的固体密度,在吸附、分离、催化等方面均表现出了优异的性能,已成为新材料领域的研究热点与前沿。
MOFs材料的出现可以追溯到1989年以Robson和 Hoskins为主要代表的工作,他们通过 4,4´,4´´,4´´´-四氰基苯基甲烷和正一价铜盐[Cu(CH3CN)4].BF4在硝基甲烷中反应,制备出了具有类似金刚石结构的三维网状配位聚合物[1],同时预测了该材料可能产生出比沸石分子筛更大的孔道和空穴,从此开始了MOFs材料的研究热潮。
但早期合成的MOFs材料的骨架和孔结构不够稳定,容易变形。
直到1995年Yaghi等合成出了具有稳定孔结构的MOFs[2],才使其具有了实用价值。
由于MOFs材料具有大的比表面积和规整的孔道结构,并且孔尺寸的可调控性强,骨架金属离子和有机配体易实现功能化,因此在催化研究、气体吸附、磁学性能、生物医学以及光电材料等领域得到了广泛应用。
多孔金属材料制备技术及基本原理研究摘要:本文基于笔者多年从事金属材料的相关研究,以多孔金属材料为研究对象,探讨了多孔金属材料各种制备技术方法及其基本原理,分析了国内外相关研究现状,全文是笔者长期工作实践基础上的理论升华,相信对从事相关工作的同行有着重要的参考价值和借鉴意义。
关键词:多孔金属材料制备原理方法1 引言多孔金属材料(Cellular metals)是一个统称,即各种形貌的孔洞分布于金属基体中,将金属相分割成为小单元。
它是20世纪80年代后期国际上迅速发展起来的一种具有优异物理特性和良好力学性能的新型工程材料,在一些高端技术领域获得了广泛的应用。
多孔金属材料具有密度小、刚度大、比表面积大、吸能减震性能好、消音降噪效果好、电磁屏蔽性能高等优异的物理性能,目前应用于催化剂以及催化剂载体、高温液体过滤器、热交换器等功能材料方面;也可作为结构材料应用于航空、建筑等领域。
为适应更多领域的应用需要,多孔金属领域的研究热点已由制备传统高孔隙率、大孔径(>1mm)、多面体孔形貌的多孔金属材料转为制备球形孔低孔隙率金属泡沫、小孔径高孔隙率金属泡沫或小孔径低孔隙率金属泡沫。
2 典型多孔金属材料及其制备方法自1948年美国的Soknik在铝中加入汞成功制备泡沫铝以来,多孔金属材料得到了广泛的研究,其制备方法可根据以下不同方式进行分类:按产生气孔时金属状态分为液相法和固相法;按采用工艺分为铸造法、发泡法、沉积法、烧结法;按制备步骤分为一步法和两步法等。
2.1 直接吹气法直接吹气法是通过吹气装置将气体从底部吹入熔体,产生的气泡上浮并聚集形成泡沫,传送带运输液态金属泡沫并使其冷却成为泡沫产品。
其关键技术是发泡温度区间足够宽、金属熔体粘度合适,提高泡沫稳定性,保证收集与成型过程中不破碎。
2005年韩国庆尚国立大学申请了使用该方法连续制造泡沫铝的国际专利。
DemetriouMD通过吹入水蒸气成功制备出Pd Cu Ni P非晶态泡沫金属。
化学实验室中的金属材料随着科技的发展,金属材料在各个领域中扮演着重要的角色,尤其在化学实验室中更是必不可少的。
金属材料广泛应用于实验设备、反应容器、导电线路等方面,为实验室工作提供了可靠的基础。
本文将重点介绍化学实验室中常见的金属材料及其特点。
1. 钢铁材料钢铁材料是化学实验室中最常见的金属材料之一。
其主要成分是铁,通过添加适量的碳及其他合金元素,可以获得不同性能的钢铁材料。
钢铁材料具有优良的强度、刚性和耐腐蚀性,因此在制备实验设备和容器上得到广泛应用。
此外,钢铁材料也常被用于搭建实验室的桌椅、货架等。
2. 铝合金材料铝合金材料是化学实验室中另一常见的金属材料。
它具有较低的密度和良好的可加工性,因此在实验设备的制作上应用广泛。
铝合金材料还具有良好的耐腐蚀性和导热性,在化学实验中经常用于制备反应器、冷凝器等部件。
此外,铝合金也常被制作成实验室的门窗、水槽等设备。
3. 不锈钢材料不锈钢材料是化学实验室中常用的金属材料之一,它具有良好的耐腐蚀性、耐高温性和美观性。
不锈钢材料主要由铁、铬、镍等多种元素组成,能够抵御氧化和腐蚀,适用于制备实验室洗涤器具、反应容器、实验台面以及实验室的水槽、水龙头等设备。
4. 铜材料铜材料是一种优良的导电材料,在化学实验室的导电线路和电路板中得到广泛应用。
铜材料还具有优良的导热性和耐腐蚀性,被广泛应用于制备散热器、传热设备等。
此外,铜材料还常被用于制作实验室的接地线和接地装置,保证实验室的安全运行。
5. 铁材料铁材料是最基础的金属材料之一,在化学实验室中应用广泛。
铁材料具有良好的强度和耐磨性,常用于制备实验室的工作台、储物柜等家具。
此外,铁材料还广泛用于制备实验室蒸馏设备、加热设备等。
综上所述,化学实验室中的金属材料包括钢铁材料、铝合金材料、不锈钢材料、铜材料和铁材料等。
不同金属材料具有不同的特点和应用领域,科学合理地选择和使用金属材料,可以有效提高实验室的工作效率和安全性。