金属多孔材料发展现状_汤慧萍

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孔隙度对烧结不锈钢纤维多孔材料剪切性能的影响

中，１５。２经１０Ｃ／ｈ真空烧结和后续加工制备了具有孔
隙度范围在７～９之间的金属纤维多孔板材。Ｏ５在ＭＴＳ５８８材料试验机上检测了多孔板材的准静态剪切性能，点研究了孔隙度对剪切性能的影响。结重果表明，内剪切应力一变曲线大致分为３个阶段：面应
应力值来计算，值采用。来表示。在图２中表示该
出了计算剪切屈服强度的方法。在应变为００．２时作
平行于卸载曲线的直线，直线与应力一该应变曲线的交点处的应力值即是金属纤维多孔材料的剪切屈服强度
采用南阳军龙公司提供的切削纤维为原料，径丝
为１０ｍ，质为４０不锈钢。将切削纤维剪切成０／材￣１
６ｒｍ长，０ａ采用手工开松纤维束成杂乱无章状态，随后
将金属纤维装入烧舟进行松装烧结，结工艺为：烧１５ ℃／ｈ１０２。烧舟为盒子状，部尺寸规格为１０底５ｍｍ
ｒａｉｈｄｆｅｅｏｒｓｔｉｌｗｔｉｆｒｎｔｐｏｉｙ
孔隙度
Ｐ（）
７５３．
７５６．
屈服强度
Ｏ２ＭＰ）＂０（０ａ
２０．１
０．６３
破坏强度

《浙江工业大学学报》入编北京大学中文核心期刊(2020年版)

3应耀,等：多孔氧化铝担持NiFe2O4水热解制氢・331・mochemicalcycles：combustion synthesis and preliminaryevaluation of spinel redox-pair materials[J].Internationaljournal of hydrogen energy,2012,37(11):8964-8980. [16] FRESNO F,YOSHIDA T,GOKON N,et parativestudyoftheactivityofnickelferritesforsolarhydrogenpro-duction by two-step thermochemical cycles*].Internationaljournalofhydrogenenergy,2010,35(16)：8503-8510[17] ROBERTS S J,DODSON J J,CARPINONE P L,et al.Evaluation of nanoparticle zirconia supports in the thermo c hemi c alwaterspli t ingcycleoverironoxides[J]Internationaljournalofhydrogenenergy20154046)：15972-15984[18] AMAR V S,PUSZYNSKI J A,SHENDE R V.H2generation from thermochemical water-spli t ing usingy t riastabi-lized NiFe2O4core-she l nanoparticles[J]Journalofrenew-ableandsustainableenergy20157(2)：1-15[19] SROBERTSS J"DODSON JJ"CARPINONE P L"etalEvaluationofnanoparticlezirconiasupportsinthethermochemicalwaterspli t ingcycleoverironoxides[J]Internationaljournalofhydrogenenergy20154046)：15972-15984*0]RENONES P,ALVAREZ-GALVAN M C,RUIZ-MATAS L"etal Nickelferritesupportedoncalcium-stabilizedzirco-niaforsolarhydrogenproductionbytwo-stepthermochemicalwaterspli t ing[J]Materialstodayenergy20176：248-254 [21]KODAMA T"GOKON N"YAMAMOTO R Thermochemicaltwo-step waterspli t ingbyZrO2-supported Ni$Fe3—$O4forsolarhydrogenproduction[J]Solarenergy200882(1)：73-79*2]汤慧萍，张正德.金属多孔材料发展现状*].稀有金属材料与工程，1997(1)：1-6.[23] ENGBERG C J,ZEHMS E H.Thermal expansion of AI2O3,BeO,MgO,B4C,SiC,and TiC above1000o C[J].JournaloftheAmericanceramicsociety200642(6)：300-305[24]PETRIC A,LING H.Electrical conductivity and thermal ex-pansionofspinelsatelevatedtemperatures[J]JournaloftheAmericanceramicsociety200790(5)：1515-1520(责任编辑：朱小惠)《浙江工业大学学报》入编北京大学中文核心期刊（2020年版）2021年3月，《浙江工业大学学报》入编《中文核心期刊要目总览-020年版（即第9版）“综合性理工农医"类核心期刊。

金属多孔材料的研究现状与发展前景

金属多孔材料的研究现状与发展前景金属多孔材料的研究现状与发展前景摘要：介绍了金属多孔材料的制备方法、应用、发展方向以及前景。

关键字：金属多孔材料；制备方法；应用金属多孔材料是一类具有明显孔隙特征的金属材料(孔隙率可达98%)，由于孔隙的存在而呈现出一系列有别于金属致密材料的特殊功能，广泛应用于冶金机械、石油化工、能源环保、国防军工、核技术和生物制药等工业过程中的过滤分离、流体渗透与分布控制、流态化、高效燃烧、强化传质传热、阻燃防爆等，是上述工业实现技术突破的关键材料。

近年来金属多孔材料的开发和应用日益受到人们的关注。

金属多孔(泡沫金属)材料是20世纪80年代后期国际上迅速发展起来的，是由刚性骨架和内部的孔洞组成，具有优异的物理特性和良好的机械性能的新型工程材料。

它具备的优异物理性能，如密度小、刚度大、比表面积大、吸能减振性能好、消音降噪效果好、电磁屏蔽性能高，使其应用领域已扩展到航空、电子、医用材料及生物化学领域等。

通孔的金属多孔材料还具有换热散热能力强、渗透性好、热导率高等优点；而闭孔金属多孔材料的物理特性则与通孔的相反。

为了得到不同性能的多孔金属，各种制备方法被相继提出，如直接发泡法，精密铸造法，气泡法，烧结法和电沉积法等[1,2]。

2 金属多孔材料制备方法2.1 从液态(熔融)金属开始制备2.1.1熔体发泡法在一定的条件下金属熔体中可生成气泡，并且一般情况下多数气泡由于浮力作用会迅速上升到液体表面而溢出。

为了使更多气泡留在熔体中，可在其中加入增粘剂来阻碍气泡的上浮。

19世纪60至70年代，人们就已经尝试用这种方法制备铝、镁、锌及其合金的泡沫材料。

过去的10年中，又涌现出了大量的新思路、新工艺，其中有两种熔体发泡工艺特别具有发展前景：其一是直接将气体通入金属熔体中，其二是将发泡剂加入熔体中，发泡剂分解释放大量气体[3]。

①直接吹气法：首先在熔融的金属中加入增粘剂以防止气泡从熔体中逸出。

随后，采用旋转浆或振动的喷嘴将发泡气体(空气、氮气、二氧化碳、氩气等)通入熔体中，旋转浆或喷嘴的作用是在熔体中产生足够多的优良气泡并使他们分布均匀。

FeCrAl纤维多孔材料梯度结构吸声性能的研究-静尔音小博士吸音膜提供

FeCrAl纤维多孔材料梯度结构吸声性能的研究3敖庆波,汤慧萍,朱纪磊,王建永(西北有色金属研究院金属多孔材料国家重点实验室,陕西西安710016)摘　要:　根据前期对单层FeCrAl纤维多孔材料吸声性能的系统研究,对纤维多孔结构进行了优化设计,梯度结构是以孔隙度递减的方式排列而成。

分别对单层和梯度结构的吸声性能进行了测试,结果表明,在常温常声压条件下,3层梯度结构低频吸声性能较单层材料有明显提高,而且能够在一个较宽频率范围内的稳态吸声系数平稳延伸,最大值为1;在常温高声强140dB条件下,该结构仍保持较好的稳态吸声性能,在1600～6400Hz宽频范围内的吸声系数均达到0.9以上;在高温常声压条件下,梯度结构的吸声性能受到温度影响有所下降,且吸声系数不随频率的升高而增加,从而在测试频率范围内出现第一峰值频率。

虽然梯度结构的高温吸声性能变差,但是较单层材料的吸声性能要好得多。

因此,FeCrAl纤维多孔材料梯度结构是一种适用于多种特殊环境的吸声体。

关键词:　梯度结构;FeCrAl纤维多孔材料;吸声性能中图分类号:　TB34文献标识码:A 文章编号:100129731(2009)10217642031　引　言科技发达的现代,噪声仍是无处不在。

人们根据现有材料制作出各种各样的吸声结构来防治噪声,通过这些结构使噪声能够得到隔绝或是减弱,这些吸声结构的主要材质为多孔材料。

从早期的无机纤维到现在的金属纤维均是吸声材料的首选材质;20世纪70年代随着金属纤维的问世到其制品的快速发展,金属纤维成为了优质的吸声材料。

它不仅避免了早期的玻璃棉、矿渣棉以及木丝板等无机吸声材料的吸水、吸油等缺点,还有良好的吸声性能,并且具有强度高,纤维之间缠结力强,不易被吹飞等优点,这是许多后来出现的吸声材料无法超越的特点[1～5]。

噪声存在于各种环境中,如高温、高压、酸碱水环境,这就要求吸声材料必须首先能够在环境中稳定使用,然后再考虑是否具有良好的吸声性能。

关于多孔材料过滤精度的探讨_佘勃强

多次通过试验法最初由美国俄克拉何马州立大学流体动力研究中心费奇博士领导开发，后成为美国国家标准，1981 年被纳入国际标准，是液压技术考核滤芯过滤性能的试验方法。具体试验方法是：模拟过滤元件在液压系统内的工作条件，在试验系统中按规定投入试验用粉末，让试验油液以额定的流量循环通过滤芯或过滤材料，当污染油液通过被试滤芯或过滤材料时会产生压差，同时连续不断地向试验系统注入试验污染物，直到被试滤芯两侧的压差达到规定的极限值，与此同时，记录被试滤芯压差随时间的变化，并在规定的时间间隔内从过滤元件的上、下游取样点同时取样．通过自动颗粒计数器直接对油样中的颗粒
2 过滤精度的评定方法
评定过滤精度的方法有单次通过试验法、多次通过试验法和小球通过法等。随着科技的发展，多次通过试验法具有了较好的重复性和再现性，因此，用多次通过试验法评定 β 过滤比来表征过滤精度为大家逐渐接受[5-8] 。上世纪 80 年代初, 制定了被大多数国家认可的 ISO4572 标准，该标准采用 ACFTD 空气滤清器精细试验粉尘 (Air fine Test Dust)，并用光学显微镜对不规则形状的颗粒测出最大长度尺寸作为颗粒大小公称直径尺寸。随着科技的发展，自动颗粒计数器逐渐成为颗粒计数的主要方法，自动颗粒计数器收集颗粒对光强度的变化还可以检测出颗粒的等效投影直径，为了适应这一变化，1999 年又新研制出 ISOMTD 中级试验粉尘(ISO Medium Test Dust)，并相应制定了 ISO16889：1999 标准以代替 ISO4572。由于采用的粉尘颗粒及颗粒大小公称尺寸的标定方法不同，ISO16889 的测定结果与 ISO4572 的测定结果不同。我国于 2002 年相应制定了等效 ISO16889 的国家标准 GB/T18853-2002。

2023年多孔材料行业市场分析现状

2023年多孔材料行业市场分析现状多孔材料是指由具有透气性的材料制成的材料，具有较大的孔隙空间。

多孔材料具有轻质、高强度、透气性好、吸附性能强等特点，广泛应用于过滤、吸声、吸湿、保温等领域。

目前，多孔材料行业市场呈现出以下几个现状：1. 快速增长：随着科技的不断发展和人们对环境改善的要求，多孔材料的市场需求不断增加。

特别是在工业过滤、建筑材料、医疗和生物医学、能源储存等领域，多孔材料的需求量呈现快速增长的趋势。

2. 应用领域广泛：多孔材料的应用领域非常广泛。

在工业领域，多孔材料被广泛应用于过滤领域，如汽车领域的空气过滤器、石油化工领域的固液分离装置等。

在建筑领域，多孔材料被用于吸声和隔音材料、保温材料等。

在医疗和生物医学领域，多孔材料被用于人工骨骼、药物传输和生物支架等。

3. 技术创新：多孔材料行业在技术方面也在不断创新。

通过研发新材料、改进制造工艺和提升产品性能，多孔材料的应用范围得到了扩展。

例如，近年来，新型多孔材料如金属有机框架材料（MOF）、炭黑及其复合材料等的研发逐渐成为研究热点。

4. 市场竞争激烈：多孔材料市场竞争激烈。

随着多孔材料市场的发展，越来越多的企业涌入该领域。

国内外企业的竞争使得多孔材料的市场价格不断下降，企业之间在技术创新、产品质量、市场拓展等方面展开激烈竞争。

5. 绿色环保趋势：随着环保意识的增强，多孔材料的绿色环保特性逐渐受到重视。

越来越多的消费者和企业开始选择使用环保的多孔材料产品。

同时，政府也在加大对多孔材料行业的环保政策支持，鼓励行业内企业进行绿色技术创新。

总体而言，多孔材料行业市场呈现出快速增长、应用领域广泛、技术创新、竞争激烈和绿色环保趋势等现状。

随着科技的不断进步和市场需求的不断增加，多孔材料行业有望在未来继续保持快速发展。

在这个过程中，企业需要注重技术创新、产品质量提升和市场拓展，以保持竞争优势。

同时，也需要关注绿色环保趋势，积极响应环保政策，为可持续发展做出贡献。

金属纤维多孔材料力学性能的研究进展

万方数据
·２６８·
稀有金属材料与工程
第３８卷
烧结温度越高，保温时间越长，所得到多孔材料孔结构越好，金属丝之间结点也就越粗糙，则孔隙度越低。在压缩过程中，钢丝网表现出与其它多孔材料一样的弹．塑性行为。随着孔隙度增大，多孔钢丝网屈服强度
和弹性模量降低。当孔隙度从３３．９０％增加到５６．２７％时，其屈服强度从４６．９ＭＰａ降低到１４．８ＭＰａ，其弹性模量从１．４２ＧＰａ降低到０．４２ＧＰａ。
Ｖ０１．３８，Ｓｕｐｐｌ．３Ｄｅｃｅｍｂｅｒ２００９
金属纤维多孑Ｌ材料力学性能的研究进展
乔吉超１，２奚正平２，汤慧萍２，王建永２，朱纪磊２
（１．西北工业大学，陕西西安７１００７２）（２．西北有色金属研究院金属多孔材料国家重点实验室，陕西西安７１００１６）
摘要：金属纤维多孔材料既有金属的性质，又因内部存在着大量的孔隙而具有一系列的功能特性，是一类优良的结
构功能一体化材料。本文主要分析了金属纤维多孔材料的制备方法，讨论了该材料的力学性能，并着重介绍了近几年
该领域的最新研究进展。
关键词：金属纤维多孔材料；力学性能；制备；结构材料
中图法分类号：ＴＦｌ２５：ＴＢ３８３
文献标识码：Ａ
文章编号：１００２．１８５Ｘ（２００９）Ｓ３．２６７．０４
１引言
烧结金属纤维多孔材料在高温吸声、水下消音、表面燃烧、热管等方面所表现出的优异性能，已经引起了材料研究工作者的广泛关注【１硼。金属多孔材料正在从功能单一的材料用途向结构材料延伸，最终实现多功能化、结构功能一体化的突破。随着金属多孔材料的功能结构一体化的研究，越来越需要研究功能性金属多孔材料在结构件中的力学行为，积累这些材料在承受一定载荷和冲击情况下的基础力学数据，同时为拓宽金属多孔材料的多功能化提供依据［５～ｔ３】。

纳米多孔金属材料的研究现状及主要制备方法

4 结语纳米多孔金属材料是一种应用于多领域的新型材料，去
合金化法是目前生产纳米多孔金属材料的主要制备方法，随着科技的发展，纳米多孔金属材料的制备方法将更加快捷方便。
[1] 陆致龙 , 王蓉 , 柯俊 . 原始合金制备方法对 Raney Ni 催化剂结构及加氢活性的影响 [J]. 电子显微学报 ,1997,16(3):302-306.
[8] 徐彩霞 . 纳米多孔金属材料的设计 , 制备与催化性能研究 [D]. 山东大学 ,2009.
[9] 张文彦 , 奚正平 , 方明 , 等 . 纳米孔结构金属多孔材料研究进展 . 稀有金属材料与工程 ,2008, 37(7):1129-1133.
[10] 陈静 , 胡文成 , 杜凯 , 等 . 纳米多孔金属的制备方法研究进展 [J]. 材料导报 : 纳米与新材料专辑 ,2010，24-27.
[5] 丁轶 . 纳米多孔金属 : 一 ,2011,46(10):121-133.
[6] 谭秀兰 , 唐永建 , 刘颖 , 等 . 去合金化制备纳米多孔金属材料的研究进展 [J] 材料导报 ,2009, 23(3):68-71.
[7] F.U.Renner,A.Stierle,H.Dosch,D.M.Kolb,T.L.Lee,J.Zegenha gen,Initial corrosion observed on the atomic scale,Nature 439(2006)707—710.
通过去合金法制备的纳米多孔材料具有以下特点：① 孔径小，约 1000 纳米，通过控制合金的比例和合金的反应时间，可以控制纳米尺寸。②高表面积、脱合金方法是一种极其复杂的方法。无序的内连通孔结构非常大，在催化领域具有广阔的应用前景。③高孔隙率合金中各组分的比例普

吸气材料的研究现状及进展

吸气材料的研究现状及进展迟煜頔,谈　萍,荆　鹏,汤慧萍,汪强兵(西北有色金属研究院金属多孔材料国家重点实验室,西安710016)摘要简要阐述了吸气材料的重要性及发展现状,并从获得吸气材料活性表面的两种不同方式,综述了蒸散型吸气剂和非蒸散型吸气剂的吸气理论和应用研究情况,并着重介绍了新型钛基非蒸散型吸气剂的发展现状和应用前景。

关键词吸气剂　非蒸散型　吸气性能Research Stat us and Develop ment of Getter MaterialsC H I Yudi ,TAN Ping ,J IN G Peng ,TAN G Huiping ,WAN G Qiangbing(State Key Laboratory of Porous Metals Technologies ,Northwest Institute for Non 2ferrous Metal Research ,Xi ’an 710016)Abstract In this paper the significance and modern development of getter materials are presented.The recent applications and their absorption mechanisms of both evaporable and non 2evaporable getter are also discussed.The de 2velopment status and application prospect of Ti base non 2evaporable getter are introduced.K ey w ords getters ,non 2evaporable ,sorption characteristics　迟煜頔:女,1982年生,硕士,主要从事金属粉末多孔材料的研究　Tel :029*********0　引言随着电子技术和真空技术的飞速发展,人们对电子材料和真空材料的使用性能也不断提出更高的要求,而吸气材料的更新进步则成为促进其发展的关键技术之一。

关于召开西北有色金属研究院

关于召开西北有色金属研究院(集团)第26届学术年会的通知院属各单位及各公司：我院第26届学术年会于2007年3月1日、2日召开。

3月1日为分会学术报告，3月2日为大会学术报告(地点：西安时代大酒店18楼大会议厅)。

分会学术报告，共分3个分会场进行。

第一分会场：材料研制，地点在院本部四楼学术室；第二分会场：材料工艺，地点在院本部二楼203会议室；第三分会场：材料研制(续)、理化检验、设备、信息与管理等，地点在院本部三楼309会议室。

会议日程安排详见附件。

为召开好这次学术年会，特提出如下要求：1. 学术年会是总结和检阅我院科技成果、生产技术、管理水平的学术讲台，是相互学习、交流、补充和提高的绝好机会，也是考核全院科技人员的平台，希望全院科研、生产及管理人员极积支持，踊跃参加，坚持到底，切勿中途退场。

2. 凡在大会或分会上作学术报告的人员，务必作好充分准备，制作好多媒体。

于2007年2月15日以前请报告人将多媒体报告以电子邮件(baiyp@)或U盘的形式送到网络信息中心(即莱特公司)，以便分类编排，供学术年会报告现场使用，并请注明该论文是大会报告、第一分会场报告、第二分会场报告或第三分会场报告（学术报告的类别和会场详见附件或张贴的通知）。

3. 为了活跃学术气氛，提高全院学术水平，鼓励科技人员撰写高质量学术论文的极积性，院学术年会将本着“宁缺勿滥”的原则，评选出质量较高的优秀论文，并给于适当奖励。

西北有色金属研究院(集团)科研处二○○七年二月一日附件：西北有色金属研究院(集团)第26届年学术年会会议日程及学术报告安排附件：西北有色金属研究院第26届年学术年会会议日程及学术报告安排一、总体日程安排二、大会学术报告安排时间：2007年3月2日地点：时代大酒店18楼大会议厅(研究院西枣园菜市场南)三、分会学术报告安排第一分会场：材料研制地点：院综合楼四楼学术厅时间：2007年3月1日每篇报告时间：20分钟，其中提问5分钟第二分会场：材料工艺地点：院综合楼203会议室时间：3月1日第三分会场：材料研制(续)、理化检验、设备、信息与管理等地点：院综合楼309会议室时间：3月1日每篇报告时间：20分钟，其中提问5分钟。

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轻质纳米多孔材料—气凝胶是一种非晶固态材
料, 孔隙度可达 80% ～99. 8% , 孔隙尺寸在 1m m ～ 100mm 之间, 它的原子总数中有 40% 以上的原子处于表面态, 因而它有巨大的比表面, 大的表面活性和催化作用。近年来, 中国科学技术大学对轻质纳米多孔材料 SnO 2、T iO 2、A l2O 3 、ZrO 2、及 Fe2 O3 等的结构进行了研究, 同济大学将和德国维尔兹堡大学合作开展气凝胶材料的系统研究。
金属多孔材料的孔隙度、孔径及渗透性主要取决于原料粉末粒度、丝径或网目的大小, 其次受工艺的影响。要达到某种应用要求的性能, 需进行材料选择和工艺因素的严格控制。
60 年代, 随着应用领域的拓宽和应用环境的更高要求, 出现了 Hastelloy 、Inco nel、钛、不锈钢等抗腐蚀、耐高温的粉末烧结多孔材料和特殊用途的多孔钨、钽及难熔金属化合物多孔材料。到目前为止, 大量生产与应用的粉末烧结多孔材料主要是青铜、不锈钢、镍及镍合金、钛等。表 1 是世界上几个多孔材料主要生产厂家批量生产的产品的规格、牌号与性能。
图 2 多孔金属材料渗透性能 F ig . 2 Per meability of por ous metal mater ials ( a) Br onze ( b) P ow der sinter ed stainless st eel ( c) Fibre felt ( d) M ut ilayer mesh ( e) F oam metal
1期
汤慧萍等: 金属多孔材料发展现状
·3·
维毡与丝网复合制作的复网毡已大量生产; 双层粉末过滤器表面层用细粉保证过滤精度, 支撑层由粗粉制作, 保证低的压力降。另一种设计是薄的不锈钢纤维毡与粗粉末复合在一起, 该结构可以保证细的过滤精度且能耐较大的反冲压力, 已用于啤酒中 2 m 酵母的过滤。最近, 美国一专利介绍了 3 层结构多孔材料, 基体由高孔隙度蜂窝状镍制成, 孔径 0. 3mm ～2mm , 工作层由青铜制成, 中间层由这 2 种粉末混合物制成。丝网与粉末复合制得的复合多孔
压法生产粉末压坯; 等静压法制造带多孔法兰、管底或中空的无缝管, 一些致密螺纹的连接也可以通过等静压法一次成型; 粉末轧制法做多孔带及焊接管; 对薄壁无缝管, 采用粉浆挤压法成型, 该法已可以挤压出直径为 ( 100～120) mm ×( 500～700) mm 的多孔管。
·4·
稀有金属材料与工程
材料”。发展最早的是美国 MEM T EC 公司, 随后比利时、日本、中国相继建立生产线进行规模生产。表 2 是一些国家生产的纤维毡规格、性能。
1 多孔金属材料的种类[ 1- 10]
多孔金属材料目前可分为粉末烧结多孔材料、金属纤维毡、复合金属丝网材料及泡沫金属材料。图 1 为这几种材料的主要孔径分布。 1. 1 粉末烧结多孔材料
第 26 卷第 1 期 1997 年 2 月
稀有金属材料与工程 RA RE M ET A L M AT ERIA L S A ND ENG IN EERIN G
V ol. 26, No . 1 F ebr uary 1997
金属多孔材料发展现状
汤慧萍张正德
( 西北有色金属研究院, 西安 710016) 摘要介绍了多孔金属材料的种类、制造工艺、性能与表征方法、应用现状, 并指出我国的多孔金属材料的开发应产业化、规模化, 产品的精度等级要系列化。关键词多孔材料烧结粉末纤维毡多层网
MEM TEC
精度范围 Range o f precisio n
/m
尺寸 Di m en si on s
/ mm
2～100 600×1200×1. 7
20～500 250×1250
2. 5～300
5～2 40
Ger many
FI L
12
K rebsog e
3 ～10 0
NI N
BZ
6
( China)
联系人: 汤慧萍, 女, 31 岁, 硕士, 工程师, 西北有色金属研究院粉末冶金研究所, 西安 51 信箱, 710016
·2·
稀有金属材料与工程
26 卷
的种类繁多。美国不锈钢丝网约 600 多种, 前苏联约有 400 多种。我国不锈钢丝网种类较少, 约 30 多种, 而且复合丝网的研究与生产也较少, 市场所需的复
精度范围 R ang e of pr ecisio
/m
X
11
3 ～80
XS
3
2 5～6 0
XL
4
1 0～2 5
XG
4
1 0～2 5
AL
10
3～58. 5
BL
6
5. 3～57
公司 Company
精度等级数 Gr ade o f pr ecision
USA 6
P or opla te U .K.
Haver &Boecker U .K. 40 Wh i ls t USA 9
青铜
7
( China )
不锈钢
9
西北有色金属研究院
镍及镍合金
10
N IN ( China)
钛
5
2- 90
5 ～10 0* 3 ～10 0* 1 5～1 60*
N ote : * M ax imum apertur e 表 2 世界几个主要公司的不锈钢纤维毡系列与性能 Table 2 Series and properties of f ibre felt of main
材料具有精细过滤作用, 又具有较大的延伸性, 适于做成大表面积的折叠过滤元件。
同时, 为了适应使用要求, 一些新型合金材料被制成多孔制品。如: T i- Nb- 5Zr 合金丝, 有优良的
冷加工性能, 低燃点, 用其制成的网状材料用于热管管心, 与不锈钢网心相比, 寿命明显延长。该材料也被用于真空部件与过滤器。日本研制了用卷曲的金属短纤维压制烧结制成多孔材料, 孔隙度高, 隔热及加工性好。
纤维和复合丝网多孔材料的制造工艺不同于粉末烧结材料。通常纤维毡的制造有 2 种方法: 甘油水溶液沉积法和铺毡法。前者尺寸较小, 而用铺毡法可以生产大面积纤维毡。复合丝网常用轧制复合或扩散焊法制造。
泡沫多孔材料主要用铸造法生产。对粉末冶金法、金属喷涂法也有研究, 但尚处于实验室阶段。
3 多孔材料的性能与表征方法[ 15]
图 1 几种材料的主要孔径分布范围 F ig . 1 P or e size dist ributio n cur ves fo r sever al sintered mater ials fro m fibres ( cur ve l) , po w der s( cur v e 2) , w ov en
表 3 复合丝网的规格与性能 Table 3 Sizes and properties of mutilayer mesh
公司 Co mpany
U SA M EM T EC
Belgium Bekeart
companies in the world
系列 Series
精度等级数 G rade of precisio n
目前, 我国已具有烧结金属多孔材料的规模生产能力。据不完全统计, 我国年产青铜过滤元件 90 万件, 不锈钢元件达 3. 6 万件, 镍及镍合金过滤元件 0. 7 万件, 烧结钛过滤元件达 1. 6 万件。 1. 2 金属纤维毡
金属纤维毡材料的孔隙度可达 90% 以上, 全部为贯通孔, 塑性和冲击韧性好, 容尘量大, 用于许多过滤条件苛刻的行业, 被称为“第二代多孔金属过滤
25. 4mm ) , 比表面( 500～850) m2/ m3, 板厚 1. 5mm ～ 15m m, 外形尺寸 900mm ×1800m m。我国也已研制出泡沫铝、铜、镍等, 并在材料的制备方法和阻尼特征等物理性能方面取得了若干进展。
以上 4 类多孔材料的渗透性能如图 2 所示。除上述多孔金属材料外, 复合结构多孔材料是近年来多孔金属材料技术上的创新。如用不锈钢纤
金属多孔材料是一种具有渗透性好、孔径和孔隙可控、形状稳定、耐高温、抗热震、能再生、可加工等特殊性能的功能材料。广泛应用于航空、航天、原子能、石化、冶金、机械、医药、环保等行业的过滤、分离、消音、布气、催化、热交换等工艺中。近年来, 各领域对绿色材料的需求大大促进了金属多孔材料的发展。
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除此之外, 还对一些特殊的制造方法进行了研究。如腐蚀法造孔, 它是先制得一固溶体预合金坯, 腐蚀掉其中一相, 剩下多孔体。平行孔过滤器的生产工艺是将低熔点金属置于基体中, 烧结时使低熔点金属熔化, 形成孔隙。英国专利介绍了用离心法制无缝烧结管, 它以一定速度旋转装有金属颗粒悬浮物的坩锅, 使颗粒从悬浮物中分离, 均匀分布于坩锅内壁上, 然后干燥、烧结。英国人 Kearns M W 用 HIP 法制取多孔材料, 其孔隙度达 30% 以上。80 年代初, 美国 Kubo 利用铝在钛中的偏扩散获得了高孔隙度 T i - Al 材料。我国于 80 年代末采用该法制取了孔隙度为 21% ～61% 的 T i- Al 系多孔材料。90 年代, 前苏联用自蔓延法制取了直径 400m m, 高 600mm, 壁厚 30m m, 重 80kg 的大型过滤管, 孔隙度 25% ～ 70% ( 体) 。它是用 M g 粉与 T i、不锈钢粉混合, 压制, 然后在 10- 2Pa 真空烧结, 1375K 时 M g 挥发后留下空隙。西北有色金属研究院用等静压与喷涂相结合的方法制取了 50mm ×180mm 的不锈钢过滤管, 其渗透系数比通常工艺制取的过滤管提高了近 10 倍, 而且强度非常高。为了制得高孔隙度材料, 用 Ni 或 Ni 合金粉末与聚合物纤维混合压制后烧结, 聚合物在烧结时挥发, 该材料孔隙度大于 90% 。