金属纤维多孔材料力学性能的研究进展
纳米多孔金属的制备方法及其力学性能的研究进展
纳米多孔金属的制备方法及其力学性能的研究进展李元伟;张猛;王小健;李卫【摘要】纳米多孔金属是一种孔径在0.1～100 nm之间,且韧壁尺寸也在纳米量级的多孔金属材料.因其独特的孔隙结构、高比表面积和高导电性等特征,纳米多孔金属在许多领域都有着丰富的潜在应用.这篇综述比较了制备纳米多孔金属的几种常用方法:模板法、脱合金法与电化学法,其中,主要介绍了脱合金法,包括液态金属脱合金法及气相脱合金法的最新进展;重点阐述了纳米多孔金属在表面增强拉曼散射、催化以及超级电容器方面的应用现状及相关研究工作;最后,对纳米多孔金属的力学性能模拟及实验进行讨论,重点分析了纳米多孔金属力学性能的研究趋势以及存在的主要问题.【期刊名称】《航空材料学报》【年(卷),期】2018(038)005【总页数】14页(P10-23)【关键词】纳米多孔金属;脱合金法;力学性能【作者】李元伟;张猛;王小健;李卫【作者单位】暨南大学先进耐磨蚀及功能材料研究院,广州 510000;暨南大学先进耐磨蚀及功能材料研究院,广州 510000;暨南大学先进耐磨蚀及功能材料研究院,广州 510000;暨南大学先进耐磨蚀及功能材料研究院,广州 510000【正文语种】中文【中图分类】TB34多孔材料孔径可控、形貌多样，已广泛应用于催化、检测、防护、环保等工业领域。
多孔材料的一个重要分支是纳米多孔金属材料。
近10年来，纳米多孔金属（nanoporous metals，NPMs）作为一类内部具有纳米级（0.1～100 nm）三维连通孔洞结构和高比表面积的新型功能材料，引起了国内外学术界和工业界广泛的关注。
虽然，在形态上，纳米多孔金属与泡沫金属很类似，但是，它具有更小的孔隙结构和更高的比表面积。
因其兼具纳米材料的功能特性和泡沫材料的结构特征，纳米多孔金属在催化、传感、驱动、表面拉曼散射增强、电解、超电容器、高温模板/支架和耐辐射等领域呈现出广阔的应用前景。
力学性能是制约材料应用的一个重要因素。
《多孔金属材料应力-力增强现象的研究》范文
《多孔金属材料应力-力增强现象的研究》篇一多孔金属材料应力-力增强现象的研究一、引言多孔金属材料因其独特的结构特性在许多领域中具有广泛的应用，如能源储存、过滤、电磁屏蔽等。
然而，关于多孔金属材料在应力/力作用下的表现，尤其是其应力/力增强现象的研究尚不充分。
本篇论文旨在探讨多孔金属材料在应力/力作用下的增强现象，通过实验研究和理论分析，深入理解其增强机制和影响因素，为多孔金属材料的应用提供理论依据。
二、多孔金属材料的结构特性多孔金属材料具有独特的结构特性，如高比表面积、高孔隙率、良好的导电性等。
这些特性使得多孔金属材料在应力/力作用下表现出与传统金属材料不同的特性。
首先，多孔金属材料中的孔隙可以提供应力/力的缓冲作用，使材料在受到外力时具有更好的能量吸收能力。
其次，多孔金属材料的孔隙结构可以改变材料的力学性能，使其在特定方向上具有更高的强度和刚度。
三、多孔金属材料应力/力增强现象的实验研究为了研究多孔金属材料的应力/力增强现象，我们进行了系列的实验研究。
首先，我们制备了不同孔隙率、不同孔径的多孔金属材料样品。
然后，我们对这些样品进行了拉伸、压缩等力学性能测试，观察其应力/力增强现象。
实验结果表明，多孔金属材料在受到外力时，其应力/力增强现象显著。
这主要是由于多孔金属材料中的孔隙结构在受力过程中起到了缓冲和分散应力的作用。
此外，我们还发现，孔隙率和孔径对多孔金属材料的应力/力增强现象具有显著影响。
随着孔隙率的增加和孔径的减小，多孔金属材料的应力/力增强效果更加明显。
四、多孔金属材料应力/力增强现象的理论分析为了进一步理解多孔金属材料应力/力增强现象的机制，我们进行了理论分析。
我们建立了多孔金属材料的力学模型，通过有限元分析等方法，对多孔金属材料在受力过程中的应力分布、能量吸收等进行了研究。
理论分析表明，多孔金属材料中的孔隙结构可以有效地分散和缓冲应力，使材料在受力过程中具有更好的能量吸收能力。
此外，我们还发现，多孔金属材料的力学性能与其微观结构密切相关，如孔隙率、孔径、孔隙形状等都会影响其力学性能。
浅谈多孔金属纤维材料的应用
第22卷第2期延安教育学院学报V o l 22N o 2 2008年6月Journa l o f Y anan Co llege o f Educati on Jun 2008浅谈多孔金属材料的应用郝刚领,杨能勋,田 炜,朱小敏(延安大学物理与电子信息学院,陕西延安716000)[摘 要] 多孔金属材料作为一类区别于致密材料的新型材料,具有高比强度、高比刚度、高强韧、高阻尼、高能量吸收等优良机械性能,以及减振、散热、吸声、电磁屏蔽、渗透性优等特殊性质,是一种性能优良的多功能工程材料,有着良好的应用前景,本文简要的介绍了多孔金属材料在一般工业领域、国防科技领域及环境保护领域的应用。
[关键词] 多孔金属材料;应用;工业领域;国防科技领域;环境保护领域[中图分类号] TH113 [文献标识码] A [文章编号] 1009-3001(2008)02-0069-021 引言所谓多孔金属材料是指一种金属骨架里分布着大量孔洞的新型材料,以多样化孔隙为特征的广义阻尼材料。
按其结构来分,可分为无序和有序两类,前者如泡沫材料,而后者主要是点阵材料。
按孔之间是否连通,可分为闭孔和通孔两类,前者含有大量独立存在的孔洞,后者则是连续畅通的三维多孔结构。
由于多孔材料的孔径可实现从毫米量级到微米甚至纳米量级的跃变,因而其微结构具有良好的可设计性,可根据不同的需求在制备前对其微细结构进行优化设计及多功能、多学科的协同设计。
与致密材料相比,多孔金属材料的物理特性主要体现在质轻、易着色、易加工、耐高温等方面,而其功能特性则体现在高阻尼、吸声与隔声、电磁屏蔽、冲击缓冲、隔热与散热、载体等[1]。
在我国,多孔金属材料的基础和应用研究也逐步得到重视和发展。
近年来,研究队伍不断壮大,在制备技术、结构和物性等方面的基础研究以及在各种民用和国防领域的应用研究均取得了一定的进展,已经引起我国政府、中科院和航空航天等部门的高度重视,尤其值得一提的是,我国在2005年立项的国家重大基础研究计划(973计划) 超轻多孔材料和结构创新构型的多功能化基础研究,更是体现了对该类材料研究的重要性和迫切性。
金属基复合材料力学性能研究进展
4、疲劳与断裂行为研究：疲劳与断裂是金属基复合材料在实际应用中面临的 重要问题。研究者们通过研究复合材料的疲劳性能、断裂韧性、裂纹扩展行为 等，深入了解了其在实际应用中的可靠性和寿命预测，为提高金属基复合材料 的应用安全性提供了有力支持。
三、未来研究方向与展望
虽然金属基复合材料的力学性能研究已取得显著进展，但仍存在许多挑战和问 题需要解决。未来研究可以下几个方面：
二、实验方法
1、材料制备
高体积分数金属基复合材料SiCpAl的制备方法包括熔融搅拌法、粉末冶金法 和喷射沉积法等。本次演示采用熔融搅拌法，将铝基体和碳化硅颗粒按一定比 例混合，在高温炉中熔炼，并搅拌均匀，然后浇注成标准试样。
2、实验测试
对制备好的标准试样进行动态力学性能实验，包括拉伸、压缩和冲击等测试。 实验过程中采用有限元分析方法对试样的应力、应变和断裂行为等进行详细分 析。
摘要：本次演示对高体积分数金属基复合材料SiCpAl进行了动态力学性能研 究。实验测试和有限元分析结果表明，该材料具有优异的力学性能和耐磨性能， 在工业领域具有广泛的应用前景。同时，本次演示也提出了材料在应用过程中 可能存在的问题及解决方案。
一、引言
高体积分数金属基复合材料是一种以金属或合金为基体，以陶瓷颗粒或其他增 强体为增强体制成的复合材料。由于具有优异的耐磨、耐高温和抗疲劳等性能， 因此在工业领域具有广泛的应用前景。SiCpAl是一种常见的高体积分数金属 基复合材料，由铝基体和碳化硅颗粒增强体制成。本次演示旨在探讨该材料的 动态力学性能及其在工业领域的应用。
本次演示主要研究了高体积分数金属基复合材料SiCpAl的动态力学性能及其 在工业领域的应用。通过实验测试和有限元分析，探讨了材料的力学行为、断 裂机制以及耐磨性能等方面的表现。本次演示的研究成果对于优化材料的应用 和提高工业设备的运行效率具有重要意义。
金属多孔材料力学性能的研究进展
对于不 同行业来说 ， 有较 大的选择空 间， 可 以使 这些 材料 不 断更新 、 改进 ， 完善 ， 以更 好 地发挥 其 作用 。
金 属 多孔 材 料 ，是 指 在金 属 的 内部不 规 则 地 分 布 着数 不 清 的 、 有 一 定 的趋 向的或 不定 方 向的孔 洞 ， 其 直径 很小 ， 不 过 两到 三毫米 左 右 。孔 洞 的形 状千 变
从专业理论角度来说 ，金属多孔材料也不是完 美无缺的， 在具体应用到建筑等行业 中时 ， 可能会控 制 不好 其 自身 的拉 应力 和 压 应力 ，产 生一 定 的 不 利 作 用 ，就 影 响 到它 的力 学 性 能 ，甚 至会 有 严 重 的后 果 。 由于金 属 多孔 材 料在 自身 的性 质 和致 密 性 上 有 着 很 不稳 定 和极 高 的差 别 性 ， 因此 ， 在 对 于实 用 性 的 工 程 建筑 行 业 来说 ，必须 注 重其 力 学 性 能 的各 项 指 标， 才 能更好 地 应用 它 。就现 阶段 在金 属 多孔材 料 的 发展状况来说 ， 对于吸能能力较好的金属材料 ， 因其 比重小 、 质量 比较轻等有利条件 ， 在减震 的设备方面 等领域的应用 比较广泛 ，并且得到了较佳的应用效 果， 在很 多 方 面发 挥 了积 极 的促 进 作 用 ， 很 值得 进 一 步推 广与 应用 。 同时， 我们也应看到 ， 有些金属多孔材料 的发展 自身就具有很大的缺点 ， 例如纤维 型 较大 、 吸收音 色 比较好 ； 第二类 是连续 型 ， 其孔 洞就 还相 当不完善 ， 比较 连续 ， 不 能 清 晰地 看 到孔 洞 的结构 ， 它涵 盖 了独 金属 多孔 材料 的创 造 时 间 比较 晚 、 发展 较 快 ， 但 问题
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４６．９ ＭＰａ降低到１４．８ ＭＰａ，其弹 性模量从１．４２ ＧＰａ降低到０．４２ ＧＰａ。
Ｖ０１．３８，Ｓｕｐｐｌ．３ Ｄｅｃｅｍｂｅｒ ２００９
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】。
浅谈金属多孔材料力学性能的探究论文
浅谈金属多孔材料力学性能的探究论文对金属多空材料的应用有着重要的作用，金属多孔材料是有着功能和构造双重属性的工程材料，尤其是在近些年的开展过程中使其得到了较为广泛的应用。
金属多孔材料有着密度小及抗冲击性高等诸多的特征，由于对其实际的应用领域愈来愈广，在应用的要求上也有着很大的提升，所以对金属多孔材料的力学性能的理论进展研究就显得格外重要。
1.1金属多孔材料的理论分析金属多孔材料在实际的应用过程中会由于受到拉应力及压应力等作用的影响，对其自身的力学性能造成一定程度的威胁，所以其自身的力学材料性能对应用的效果就有着直接性的影响。
金属多孔材料的力学性能指标对应用的工况环境有着决定性作用，在材料的性质及致密材料上有着很大的差异性。
在近些年的开展过程中，金属材料作为一种吸能材料，依靠着自身质量轻及吸能的效率高等优势在减震装置等方面得到了应用，其在承受压缩应力的过程中，应力及应变曲线上会有较宽屈服平台区，所以在这一作用下能够对外来力进展应变，为能够对这一材料得到更好的应用，就需要对其孔构造以及空隙率等方面进展研究，使其得到更好的应用。
1.2金属多孔材料的类型分析材料制备技术的开展使得金属泡沫及金属蜂窝等金属多孔材料得到了广泛应用，其中的金属蜂窝多孔材料是人工制造的构造，主要是受到蜂巢构造的影响，随着开展其在构造上也呈现出了多样化态势。
金属蜂窝类型的多孔材料的广泛应用主要就是其在密度上相对较小，并在比刚度及比强度上都到达了一定程度，所以就成了生活中比拟理想的轻质材料。
现代的工业正处在蓬勃开展阶段，所以对材料的性能方面就有着较高的要求，对简述蜂窝多孔材料的'改良就成了必然，其中负泊松比材料能够在未来的开展中有着广阔前景。
负泊松比蜂窝i材料拉伸时膨胀及压缩时收缩，所以有着较好的力学性能。
另外还有金属纤维多孔材料，这一材料不仅有着金属性质同时也具有着内部空隙，这是较好的构造功能一体化材料。
对这一材料的承受载荷及冲击的力学数据进展积累能够有效的拓宽这一领域的功能依据。
多孔材料的力学特性与吸附性能探索
多孔材料的力学特性与吸附性能探索在材料科学领域中，多孔材料由于其独特的力学特性和吸附性能备受研究者的关注。
多孔材料是指具有微观孔隙结构的材料，这些孔隙可以是微米甚至纳米级别的。
通过调节孔隙的形状、大小和分布，可以影响材料的力学特性和吸附性能。
首先，我们来探索多孔材料的力学特性。
多孔材料因为具有内部孔隙结构，所以比同等质量的致密材料具有更低的密度。
这使得多孔材料成为一种轻质材料，具有良好的机械韧性和变形能力。
例如，多孔金属材料在航空航天领域中得到了广泛应用，因为它们可以承受大的变形而不失去结构强度。
此外，多孔材料还具有吸能性能，能够吸收冲击或振动能量，从而减少外部冲击对其它结构的影响。
因此，多孔材料在碰撞和震动减缓方面有广泛的应用前景。
其次，我们来探讨多孔材料的吸附性能。
多孔材料因为具有大量的孔隙，使得其表面积相对较大。
这使得多孔材料能够吸附气体、液体或溶质分子。
例如，活性炭作为一种常见的多孔吸附材料，有着较大的比表面积和丰富的微孔结构，可用于去除水中的有机污染物、气体的除臭和空气净化等领域。
此外，多孔材料还可以通过调节孔隙结构和表面修饰来调控吸附能力。
研究人员通过改变孔隙的大小和形状，以及在孔壁上引入功能基团或催化剂，可以实现对特定气体或液体的选择性吸附。
这为多孔材料在环境治理和能源储存领域提供了新的可能性。
除了力学特性和吸附性能，多孔材料还具有一些其他特点值得探索。
例如，多孔材料可以通过调节孔隙结构来调节其声学性能。
一些研究表明，调节多孔材料的孔隙分布和孔径可以改变其声学吸收特性，从而在噪音控制和声学工程中有着广泛应用。
此外，多孔材料还可以作为载体材料，用于催化剂、药物和其他功能性物质的载体。
通过调节多孔材料的孔径和孔壁化学性质，可以实现对药物释放速率和选择性的控制，从而提高药物疗效并减少副作用。
总之，多孔材料由于其独特的力学特性和吸附性能，成为材料科学领域的研究热点。
通过调节多孔材料的孔隙结构，可以实现对力学特性的调控，从而满足不同应用需求。
金属多孔材料力学性能的实践研究
金属多孔材料力学性能的实践研究秦莲芳（沈阳航空航天大学，辽宁沈阳110136）摘要：金属多孔材料因为其良好的材料性能和具有结构、功能的双重属性而日益受到重视和运用，但对金属多孔材料的力学性能研究仍然有所不足，需要更多的研究来改进对于金属多孔材料的应用，以发挥多孔材料的最大功用。
此文章将围绕着金属多孔材料力学性能的研究以及其实践展开讨论。
关键词：金属多孔材料；力学性能；实践Metallurgy and materials作者简介：秦莲芳（1965-），女，辽宁沈阳人，大学本科，研究方向：金属材料成型、钣金成型工艺。
金属多孔材料在使用上价值非常高，能够节省资源和能源，避免浪费，应用得当则可以产生巨大的社会效益和经济效益。
所以正确的认识其力学性能，能够更有效的提高其使用效率，以此增加经济收益，发挥金属多孔材料的最大功用。
1金属多孔材料的特性认识和其分类1.1金属多孔材料的定义金属多孔材料是一种内部结构不一、内部密集分布着大量孔洞的金属材料，是由粉末，即微小球状体经过人工高温加工而成的金属体，其内部分布着无数的细小孔洞，称为多孔金属，也称透气金属或多孔透气钢。
1.2金属多孔材料的分类金属多孔材料的内部孔洞结构不同，因此种类不同。
有的金属多孔材料其内部孔洞呈有规律性的分布，而有些则呈不规则分布。
这些孔洞的直径极小，有些只有2滋m ，而有些则有3mm ，一般都在此尺寸之间。
而这些孔洞也会因为此金属材料的应用需求不同而有不同的设计，金属多孔材料的可塑性极高，可做成蜂窝状，泡沫状或者莲藕状。
孔洞的内部设计不同导致了其材料性能不同，一般来说可以分为两种不同的孔洞，一种是独立孔洞型，而另一种则是连续孔洞型。
独立孔洞型的金属多孔材料比重小，而且材料的密度大，因此材料的刚性强，此外，这种材料在消除噪音的性能上也表现突出。
连续孔洞型的金属多孔材料，则性能更加的优越，它包含了独立孔洞型金属材料所有的优点，而且具有更强的通气性能，具有更好的渗透性。
金属多孔材料的力学性能及制备方法研究进展
⾦属多孔材料的⼒学性能及制备⽅法研究进展⾦属多孔材料的⼒学性能及制备⽅法研究进展姓名:李国灿专业:材料科学与⼯程班级:材料092 学号:200910204212摘要:综述了⾦属多孔材料的⼏种常见的⼒学性能的研究进展，并对固相法、液相法、电沉积法、⽓相沉积法等⾦属多孔材料的主要制备⽅法进⾏了总结。
同时，指出当前⾦属多孔材料发展⽅向以及前景。
关键词:⾦属多孔；制备⽅法；⼒学性能；发展⽅向1 引⾔⾦属多孔材料是⼀类具有功能和结构双重属性的特殊的⼯程材料。
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。
近年来随着⾦属多孔材料的应⽤领域不断扩⼤，对⾦属多孔材料的性能提出了更⾼的要求。
例如⾼温⽓体除尘⽤的过滤材料要求具有优良的⾼温强度、良好的耐⾼温⽓体腐蚀能⼒、可再⽣等要求因此对⾦属多孔材料⼒学性能的研究是⼗分有必要的。
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。
2 ⾦属多孔材料的学性能测试⽅法与结果2.1 ⾦属多孔材料的环拉强度针对过滤管在使⽤过程中受到径向冲击⼒的受⼒状态，设计了环拉强度及其检测⽅法。
其⽰意图如图l所⽰。
样品采⽤等静压成型的中Φ50 mm×2 5 mm的管样，2个半圆柱状拉伸模套在多孔管内壁，从拉伸模通孔处施加⼀对向外的拉⼒。
图1⾦属多孔材料环拉强度检测⽅法⽰意圈环拉强度由以下公式计算:δ：环拉强度：F：破坏⾦属多孔环时的瞬时⼒：S：多孔圆环受⼒⾯积。
环拉试验采⽤等静压成型管和美国PALL公司的相应产品进⾏对照试验。
不锈钢纤维多孔材料的能量吸收性能
不锈钢纤维多孔材料的能量吸收性能
不锈钢纤维多孔材料在能量吸收性能方面具有许多优势，其结构特点
使其能够有效地吸收大量的能量，并在受力过程中发生塑性变形，从而起
到减缓冲击力的作用。
本文将从不锈钢纤维多孔材料的结构、制备方法以
及能量吸收性能等方面进行探讨。
首先，不锈钢纤维多孔材料的结构特点对其能量吸收性能起到至关重
要的作用。
该材料以不锈钢纤维为基底，在其表面制备有一定的多孔结构，使得材料具有更多的弯曲和断裂能力。
纤维之间的连接处通过多孔结构来
增强，因此能够在受到外部冲击时吸收更多的能量，降低对外界造成的冲
击力。
其次，不锈钢纤维多孔材料的制备方法也是决定其能量吸收性能的重
要因素。
目前常见的制备方法主要包括模板法、湿法成型、泡沫法等。
其中，模板法是一种比较常用的制备方法，其利用模板模具将不锈钢纤维进
行成型，然后通过适当的处理使得纤维表面形成多孔结构。
这种方法制备
的多孔材料具有均匀分布的孔洞，能够有效地增强材料的能量吸收性能。
最后，不锈钢纤维多孔材料在能量吸收性能方面具有很高的应用潜力。
它可以广泛应用于汽车、航天航空、工程护栏等领域，用于缓解碰撞、减
少震动。
此外，不锈钢纤维多孔材料还可在军事、运动保护等领域中发挥
重要作用，提高设备和人员的安全性。
总的来说，不锈钢纤维多孔材料在能量吸收性能方面具有很高的潜力，其结构特点、制备方法以及广泛的应用前景表明了这一材料的重要性。
希
望未来能够进一步深入研究不锈钢纤维多孔材料的性能，推动其在各个领
域的应用，为人们的生活和工作提供更多的保障。
多孔金属纤维烧结板制造技术及应用研究进展
多孔金属纤维烧结板制造技术及应用研究进展3周 伟,汤 勇,潘敏强,向建化,万珍平(华南理工大学机械与汽车工程学院,广州510640)摘要 多孔金属纤维烧结板是随着新型化材料制备以及机械加工复合技术的飞速发展而出现的一类新颖的多孔金属材料。
近年来由于其特殊孔隙结构的开发和多学科领域的强大应用需求,多孔金属纤维烧结板的制造技术取得快速进步,其相关应用领域正从传统的应用领域不断地向高新技术应用领域拓展。
根据其制造工艺过程综述了金属纤维制造技术(熔抽法、拉拔法和切削法)和多孔金属纤维烧结板制造技术(固相烧结和液相烧结技术)的最新研究进展,并详细分析了其已有或潜在的应用领域,最后展望了多孔金属纤维烧结板的应用前景。
关键词 多孔金属材料 金属纤维烧结板 制造技术 应用领域中图分类号:TB383;T G506 文献标识码:AR esearch Progress of Manufacturing T echnology and Application ofPorous Metal Fiber Sintered SheetZHOU Wei ,TAN G Y ong ,PAN Minqiang ,XIAN G Jianhua ,WAN Zhenping(School of Mechanical and Automotive Engineering ,South China University of Technology ,Guangzhou 510640)Abstract Porous metal fiber sintered sheet ,a novel porous metal material ,is attracting increasing interest with the progress of the novel technology of material processing and combined machining.In recent years ,the manu 2facturing technology of porous metal fiber sintered sheet makes great progress due to the development of its special pore structure and the urgent application requirements of the multi 2disciplinary field ,and its related applications are moving f rom traditional to high 2tech applications fields.In this paper ,the latest research progress about the manufac 2turing technology of metal fiber (Melt extraction ,drawing ,and cutting method )and porous metal fiber sintered sheet (Solid phase sintering and liquid phase sintering )are reviewed in accordance to its manufacturing process ,and then the existing or potential application fields are discussed in detail.Finally ,the development and application prospects of po 2rous metal fiber sintered sheet are described.K ey w ords porous metal material ,metal fiber sintered sheet ,manufacturing technology ,application 3国家自然科学基金项目(50436010,50675070,50805052);广东省自然科学基金重点项目(07118064);国家建设高水平大学公派研究生项目(2008615021);华南理工大学优秀博士学位论文创新基金(200902008) 周伟:男,1982年生,博士研究生 Tel :020********* E 2mail :abczhoulin @0 前言多孔金属材料是当前材料科学中迅速发展并兼具功能和结构双重属性的性能优异的新型工程材料,广泛应用于航空航天、冶金机械、石油化工、电子通讯、化工化学、建筑交通、能源环保、国防军工、生物制药、核技术和海陆空武器装备等方面[1-3]。
金属纤维的性能特点及其产品开发探究
金属纤维的性能特点及其产品开发探究摘要：金属纤维具有优越的性能和良好的应用前景，注重对金属纤维性能特点及其产品开发的掌握，能够有效促进我国经济的可持续健康发展。
本文首先简要介绍了金属纤维的性能特点，随后从金属纤维的制备方法及其产品的应用两个方面探讨了关于金属纤维产品开发的相关内容。
希望这些观点能够促进金属纤维在我国民用、工业、军事等领域的开发和应用。
关键词：金属纤维；制备技术；机械加工1金属纤维的性能特点金属纤维是当前应用较为广泛的新型工程材料，相较于传统的纤维材料具有强度高、耐磨性高、导电导热性能优越、具备良好的烧结新的特征，并且该材料的制造工艺较为简单、经济成本较低，具有良好的性价比，能够广泛的应用民用工业和家电工艺的产品开发之中，已经问世，并受到社会的广泛的关注。
金属纤维的最小直径能够达到0.5μm,长度能够到达几百米以上，而其机械性能主要取决与纤维坯件的性能与纤维的制造工艺。
根据金属纤维的类型，可以将其分为拉拔纤维、切削纤维和熔断纤维，拉拔纤维的形态多为细长型，横截面为圆形且直径在2~8μm的区间范围之内，长度多为几十或几百米不等，典型代表为：不锈钢纤维、镍纤维等[1]。
由于该类型的纤维多为拉拔工艺制成，因此其在拉伤强度方面具有优异的表现，其它纤维难以望其项背。
相对而言，切削纤维横截面的形态就更为多样，拥有三角形、菱形等多种形态，且多为短纤维吗，当量直径在20~30μm之间，长度为2~30㎜不等，由于切削纤维在制备过程中，需要对其材料进行加工处理形成硬化效果，因而切削纤维的抗拉强度普遍较好，当延伸率较差。
熔断纤维多属于异形纤维，横截面普遍为圆形或扇形，抗拉强度是最低的。
2金属纤维的产品开发2.1金属纤维的制备方法常用的金属纤维成形技术为：金属熔化高温喷射法、塑性变形法和切削加工法。
金融熔化高温喷射法是指，依据熔融抽丝原理，将周期加热圆盘的圆周表面，浸入到金属融液之中，使融液在其表面发生凝固，随后高速转动圆盘，将凝固的金属以纤维状的形态连续抽出，进而制备出最小直径为0.025㎜纤维（图1）。
多孔金属材料的制备及应用研究进展
多孔金属材料的制备及应用研究进展一、本文概述多孔金属材料作为一种具有独特物理和化学性能的新型材料，近年来在科研领域和工业应用中均受到了广泛的关注。
本文旨在综述多孔金属材料的制备方法以及其在各个领域的应用研究进展。
多孔金属材料因其高比表面积、良好的透气性、优良的导热导电性能以及可调节的孔径和孔结构等特点，使得它们在催化剂载体、能源存储与转换、分离与过滤、生物医学以及声学等多个领域具有广泛的应用前景。
本文将从多孔金属材料的制备技术、性能表征以及应用实例等方面进行深入探讨，以期对多孔金属材料的研究与应用提供有益的参考。
二、多孔金属材料的制备方法多孔金属材料的制备方法多种多样，这些方法的选择主要取决于所需的孔结构、孔径大小、孔形貌、孔分布以及金属材料的类型。
下面我们将详细介绍几种主流的多孔金属材料制备方法。
粉末冶金法：这是一种传统的多孔金属材料制备方法。
它首先通过压制或烧结金属粉末形成多孔结构，然后经过高温烧结，使粉末颗粒间的连接更加紧密，形成具有一定强度和刚度的多孔金属材料。
粉末冶金法可以制备出孔径分布均匀、孔结构稳定的多孔金属材料，但制备过程需要高温，且制备周期较长。
模板法：模板法是一种可以精确控制多孔金属材料孔结构的方法。
它通过使用具有特定孔结构的模板（如聚合物泡沫、天然生物模板等），将金属前驱体填充到模板的孔洞中，然后通过化学反应或热处理将金属前驱体转化为金属材料，最后去除模板，得到具有模板孔结构的多孔金属材料。
模板法可以制备出具有复杂孔结构、高比表面积的多孔金属材料，但制备过程需要复杂的模板设计和制备，且模板的去除过程可能会对孔结构产生影响。
熔体发泡法：熔体发泡法是一种通过在金属熔体中引入气体来制备多孔金属材料的方法。
它首先将金属加热至熔化状态，然后通过物理或化学方法向熔体中引入气体，使气体在熔体中形成气泡。
随着气泡的长大和上浮，金属熔体在气泡周围凝固，形成多孔结构。
熔体发泡法可以制备出孔径较大、孔结构开放的多孔金属材料，且制备过程相对简单，但制备出的多孔金属材料孔径分布较宽，孔结构稳定性较差。
金属纤维多孔材料在高声强下的吸声性能研究的开题报告
金属纤维多孔材料在高声强下的吸声性能研究的开
题报告
1. 研究背景和目的
随着城市化进程的加快和工业化的迅速发展，环境噪声对人们的身心健康产生越来越大的影响，因此，研究高效吸音材料，有效降低噪声对人类的影响具有重要意义。
而金属纤维多孔材料作为一种新型吸音材料，其吸声性能优异，而且力学性能强，具有广阔的应用前景。
因此，本研究旨在探究金属纤维多孔材料在高声强下的吸声性能，为其在工程中的应用提供理论基础和技术支持。
2. 研究内容和方法
本研究将采用实验和数值模拟相结合的方法，首先，通过声学软件对金属纤维多孔材料的吸声性能进行预测和计算，并选择较好的样品进行实验验证。
在实验中，采用声学室进行水平声场的吸声性能测试，同时测量其在不同频率和不同声强下的吸声性能；在高声强下，还会对材料的力学性能进行测试，以探究其在高声强下的稳定性和可靠性。
3. 预期结果
通过实验和数值模拟的研究，预期可以得出以下结果：
（1）金属纤维多孔材料在高声强下的吸声性能；
（2）随着声强的增加，该材料吸声性能的变化规律；
（3）材料在高声强下的稳定性和可靠性。
4. 研究意义
通过本研究，可以更深入地了解金属纤维多孔材料在高声强下的吸声性能，为其在实际工程应用中的优化设计和推广应用提供科学依据和理论支持，同时为相关领域的科学研究做出贡献。
《多孔金属材料应力-力增强现象的研究》范文
《多孔金属材料应力-力增强现象的研究》篇一多孔金属材料应力-力增强现象的研究一、引言多孔金属材料因其独特的物理和化学性质，在众多工程领域中得到了广泛的应用。
这种材料因其内部存在大量的孔洞，使其具有轻质、高比强度、高比表面积等优点。
然而，多孔金属材料在承受应力或力时，常常表现出一些不同于传统固体材料的特殊现象，其中最为显著的就是应力/力增强现象。
本文旨在深入探讨多孔金属材料在应力/力作用下的增强现象，分析其产生机理及影响因素，以期为多孔金属材料的应用提供理论支持。
二、多孔金属材料的概述多孔金属材料是指内部具有大量孔洞的金属材料，其孔洞的形状、大小及分布可以通过制备工艺进行调控。
由于这种独特的结构，多孔金属材料具有优良的物理和化学性质，如高比强度、高比表面积、良好的吸音性、吸震性等。
此外，多孔金属材料还具有良好的导热性、导电性和耐腐蚀性，使得其在航空、航天、汽车、化工等领域具有广泛的应用前景。
三、多孔金属材料应力/力增强现象的研究在多孔金属材料中，应力/力增强现象是一种常见的现象。
当材料受到外力作用时，其内部的孔洞结构会产生一定的变形和位移，使得材料在宏观上表现出比实际受力更大的应力/力响应。
这种现象的产生与多孔金属材料的特殊结构密切相关，其产生机理和影响因素也较为复杂。
（一）产生机理多孔金属材料在受到外力作用时，其内部的孔洞结构会发生变形和位移。
由于孔洞之间的相互连通和支撑作用，使得材料在受到外力时能够产生更大的变形和应力分布。
此外，多孔金属材料的孔洞结构还能够有效地分散和传递外力，使得材料在受力时能够产生更大的整体响应。
（二）影响因素多孔金属材料的应力/力增强现象受到多种因素的影响，包括孔洞的形状、大小、分布以及制备工艺等。
首先，孔洞的形状和大小对材料的应力/力响应有着显著的影响。
较大的孔洞能够使材料在受力时产生更大的变形和位移，从而使得应力/力响应更大。
其次，孔洞的分布也会影响材料的应力/力响应。
纤维金属复合材料发展过程中主要成就
纤维金属复合材料发展过程中主要成就大家好，我是一名从事材料科学研究的工程师。
今天我想和大家聊聊我们这个行业里一些重要的进展。
这些进展不仅让我们的科技水平更上一层楼，也让我们的生活变得更加丰富多彩。
让我来谈谈我们的“新材料”。
你知道吗，现在有一种叫做“纤维金属复合材料”的东西，它可是个大宝贝！这种材料由两种或多种不同的材料混合而成，比如玻璃纤维和金属丝。
它们结合在一起后，既保留了金属的强度，又增加了材料的韧性。
这样一来，无论是在航空、汽车还是建筑行业，这种材料都能发挥出巨大的作用。
举个例子来说吧，想象一下你正在开车，突然前方出现了一个坑洞。
如果你的车是普通塑料做的，那很可能直接撞上去就报废了。
但是如果你的车是用这种纤维金属复合材料做的，那么即使车头进去了，车身也能保持完好。
这就是纤维金属复合材料的魅力所在！除了在交通工具上的应用，这种材料还在很多其他领域发挥了重要作用。
比如在医疗领域，医生们可以用它来制造人工关节或者骨折修复器，让病人更快地康复。
在航空航天领域，它更是充当着保护伞的角色，为飞机和火箭提供坚固的外壳。
当然啦，这些成就的背后都是科学家们辛勤努力的结果。
他们不断地探索新的合成方法，改进材料的性能，同时还要考虑成本和可持续性的问题。
这就像是在玩一场大冒险，既要找到合适的配方，又要确保每个人都能玩得开心。
在这个过程中，我们也遇到了一些挑战。
比如如何提高材料的强度而不增加太多的重量，或者如何在不牺牲性能的情况下降低成本。
但正是这些问题激发了我们更多的好奇心和创造力，推动我们不断前进。
现在，我们已经取得了不少成果。
比如，新型的纤维金属复合材料已经能够承受更高的温度，甚至能够在极端环境下工作。
而且，它们的制造过程也越来越环保，减少了对环境的影响。
在未来，我相信我们会看到更多这样的创新。
这些创新不仅仅是为了解决现有的问题，更是为了开拓新的应用领域。
就像我们现在用的手机，从最初的大哥大到现在的智能手机，每一次变革都让我们的生活更加便捷。
过滤用金属多孔材料力学性能研究进展
过滤用金属多孔材料力学性能研究进展
梁凯;刘忠军;姬帅;高博阳
【期刊名称】《粉末冶金技术》
【年(卷),期】2024(42)1
【摘要】金属多孔材料作为功能与结构兼具的一类新型材料,已被广泛应用于吸声、吸能、流体分布、换热、催化、过滤分离等领域,其中在过滤分离领域应用最为广泛。
金属多孔材料在石油石化、精细化工、煤化工等领域可以实现不同流体的液–固、气–固过滤分离,不同领域对所用金属多孔材料的材质及力学性能要求也不尽相同。
过滤用金属多孔材料的制备工艺已相对成熟,但对其耐蚀性能及力学性能的表
征研究较少,金属过滤元件的力学性能及耐腐蚀性能将直接关系到该类材料的使用
效果和寿命。
本文总结了近几年过滤用金属多孔材料力学性能及耐腐蚀行为的研究进展,探讨了该类材料在腐蚀与力学行为中存在的问题,最后展望了过滤用金属多孔
材料的发展方向。
【总页数】9页(P59-67)
【作者】梁凯;刘忠军;姬帅;高博阳
【作者单位】西安石油大学材料科学与工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TF122;TG142.12
【相关文献】
1.多孔金属过滤材料研究进展
2.多孔金属过滤材料研究进展
3.金属多孔材料力学性能的研究进展
4.烧结金属多孔材料力学性能的研究进展
5.金属纤维多孔材料力学性能的研究进展
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
多孔金属材料调研报告总结
多孔金属材料调研报告总结多孔金属材料是一种具有特殊结构的材料，其内部具有大量微孔和连通孔道。
由于其独特的结构和性能，多孔金属材料在众多领域具有广泛的应用前景。
本次调研主要对多孔金属材料的制备方法、性能特点以及应用领域进行了深入研究。
经过调研，我对多孔金属材料有了更深入的了解。
首先，多孔金属材料的制备方法多种多样，包括烧结法、腐蚀法、模板法等。
其中，烧结法是一种常见的制备多孔金属材料的方法，通过粉末冶金的方式，将金属粉末加压成型，然后经过高温烧结得到多孔结构。
腐蚀法则是利用金属的腐蚀性质，将制备好的金属材料在酸性溶液中进行腐蚀处理，使其中的金属被溶解掉，形成空心的多孔材料。
模板法则是将金属粉末填充到模板中，然后通过高温处理或化学溶解的方式去除模板，得到多孔结构。
多孔金属材料具有一系列独特的性能特点。
首先，多孔金属材料具有较低的密度，因为其内部包含大量的孔隙空间。
其次，多孔金属材料具有较高的比表面积和较好的渗透性，这使得其具有较好的吸附、过滤和传质性能。
再次，多孔金属材料具有良好的导热和导电性能，这使得其在热传导和电传导方面具有更好的应用价值。
此外，多孔金属材料还具有较好的力学性能，如抗压强度和刚度。
多孔金属材料在许多领域都具有重要的应用价值。
首先，在能源领域，多孔金属材料可以作为电池电极材料、催化剂载体和燃料电池等方面的关键材料。
其次，在环境领域，多孔金属材料可以用作水处理材料、气体分离材料等方面的重要载体。
再次，在生物医学领域，多孔金属材料可以用作骨支架、药物载体和人工器官等方面的重要材料。
此外，在航空航天领域和汽车工业中，多孔金属材料也具有广泛的应用前景。
总之，多孔金属材料是一种具有特殊结构和性能的材料，其制备方法多种多样，具有较低的密度、较高的比表面积和良好的传质性能。
多孔金属材料在能源、环境、生物医学和航空航天等领域具有广泛的应用前景。
随着科学技术的不断发展，多孔金属材料的制备方法和应用领域还有很大的拓展空间，相信在未来会有更多的突破和创新。
多孔金属材料调研报告
多孔金属材料调研报告多孔金属材料是一种特殊的材料，其具有良好的气体、液体和热传导性能，因此在许多领域中有着广泛的应用。
本调研报告将从多孔金属材料的定义、制备方法、应用领域以及未来发展方向等方面进行总结和分析。
首先，多孔金属材料可以被定义为具有内部封闭空隙结构的金属材料。
这些空隙可以是均匀分布的、大小不一的孔隙，也可以是通道或通孔等形式。
多孔金属材料的制备方法多种多样，包括金属粉末冶金、聚合物泡沫浸渍和模板法等。
不同的制备方法会导致不同的孔隙形状和尺寸分布，因此可以根据不同的应用需求选择适用的制备方法。
多孔金属材料的应用领域十分广泛。
首先，在过滤和分离领域中，多孔金属材料可以用作高效过滤器和分离膜，能够去除颗粒和杂质、实现固液和气液分离。
其次，在能量存储和转换领域中，多孔金属材料可以用作催化剂和电极材料，提高电化学反应的效率。
此外，在声学、热学和光学领域中，多孔金属材料也有着重要的应用，例如作为声学吸音材料、热传导材料和光学器件。
然而，目前多孔金属材料仍然存在一些挑战和限制。
首先，多孔金属材料的制备过程相对复杂，需要特殊的设备和工艺。
其次，多孔金属材料的孔隙结构和尺寸分布控制较为困难，导致性能的不稳定性。
此外，多孔金属材料的成本较高，制备出大尺寸的多孔金属材料仍然具有挑战性。
然而，随着材料科学和制备技术的不断发展，多孔金属材料仍然具有广阔的发展前景。
首先，通过进一步的研究，可以探索更多的制备方法和工艺，实现更高效、稳定和低成本的多孔金属材料制备。
其次，多孔金属材料的应用领域将继续扩大，例如在生物医学、环境保护和新能源等领域的应用。
综上所述，多孔金属材料具有良好的气体、液体和热传导性能，在过滤和分离、能量存储和转换、声学、热学和光学等领域具有广泛的应用。
尽管目前还存在一些挑战和限制，但随着材料科学和制备技术的不断发展，多孔金属材料仍然具有广阔的发展前景。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
【３】Ｎａｋａｊｉｍａ Ｈ．Ｐｒｏｇ Ｍａｔｅｒ ＳｃｉＯ］，２００７，５２：１０９１ 【４】Ａｓｈｂｙ Ｍ Ｆ＇Ｅｖａｎｓ Ａ Ｇ Ｆｌｅｃｋ Ｎ Ａ ｅｔ ａ１．Ｍｅｔａｌ Ｆｏａｍｓ：Ａ
Ｄｅｓｉｇｎ Ｇｕｉｄｅ［Ｍ］．Ｗｏｒｂｕｍ：Ｂｕｔｔｅｒｗｏｒｔｈ－Ｈｅｉｎｅｍａｎｎ，２０００ ［５】Ｂａｎｈａｒｔ Ｊ．Ｐｒｏｇ Ｍａｔｅｒ Ｓｃｉ［Ｊ］，２００１，４６：５５９ 【６】Ｅｖａｎｓ Ａ Ｇ Ｈｕｔｃｈｉｎｓｏｎ Ｊ Ｗｊ Ａｓｈｂｙ Ｍ Ｅ Ｐｒｏｇ Ｍａｔｅｒ Ｓｃｉ［Ｊ］，
图２烧结多孔钢丝网的拉伸断裂机制示意图
Ｆｉｇ．２
Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ ｏｆ ｔｅｎｓｉｌｅ ｆａｉｌｕｒｅ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｓｉｎｔｅｒｅｄ ｐｏｒｏｕｓ
ｓｔｅｅｌ ｗｉｒｅｓ：：（ａ）ｆｉｂｅｒ ｓｔｒｅｔｃｈｉｎｇ，（ｂ）ｆｉｂｅｒ ｒｏｔａｔｉｎｇ ａｎｄ／ｏｒ ｍｏｖｉｎｇ，ａｎｄ（ｃ）ｔｈｅ ｓｔｒｅｓｓ ａｐｐｌｉｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｊｏｉｎｔ口２】
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】。
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４６．９ ＭＰａ降低到１４．８ ＭＰａ，其弹 性模量从１．４２ ＧＰａ降低到０．４２ ＧＰａ。
【９】Ｍｕｋａｉ Ｔ，Ｍｉｙｏｓｈｉ Ｔ＇Ｎａｋａｎｏ Ｓ ｅｔ ａ１．Ｓｃｒｉｐｔａ Ｍａｔｅｒ［Ｊ］，２００６，
５４：５３３
【１０】Ｑｉａｏ Ｊｉｃｈａｏ（乔吉超），Ｘｉ Ｚｈｅｎｇｐｉｎｇ（奚正平），Ｔａｎｇ Ｈｕｉｐｉｎｇ （汤慧萍）ｅｔ ａ１．Ｒａｒｅ Ｍｅｔａｌ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ（稀有 金属材料与工程）【Ｊ】，２００８，３７：２０５４
象。这样，烧结金属纤维多孔材料就具有了较高的压
缩力学性能［２１，２４，２５］。
对于金属多孔材料，存在着［４】：
丛：ｃｆ生１詈
（１）
ｏ”Ｐ ５
式中，矿：为多孔材料的塑性破坏应力，仃，。为多孔材
料对应致密体的屈服应力，ｐ·为多孔材料的密度，Ｐ。 为多孔材料对应致密体的密度，Ｃ为常数，这个常数
与孔的几何形状有关。在研究中，将盯：，居。定义为
表１ 金属纤维多孔材料的能量吸收能力及能量吸收效率
Ｔａｂｌｅ １ Ｅｎｅｒｇｙ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｃａｐａｃｉｔｙ ａｎｄ ｅｎｅｒｇｙ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｐｏｒｏｕｓ ｆｉｂｅｒ ｍｅｔａｌｓ
针对烧结多孔钢丝网，Ｌｉｕ等［２２，２３］在其随后的研 究中，对这种多孔材料的拉伸性能【２２１和扭曲性能【２３】 进行了分析。和其它金属多孔材料相比（泡沫铝等）， 其具有较高的强度，其拉伸破坏机制如图２所示，主 要包括３个部分：纤维的松弛，纤维的转动和作用在 结点上的力。
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
金属纤维多孔材料既有金属的性质，又因为材料 内部存在着大量的孔隙，而具有一系列的功能特性， 它是一类优良的结构功能一体化材料。因此，研究金 属纤维多孔材料的制各方法和探讨金属纤维多孔材料 的力学性能具有重要的意义【№１８１。本文对金属纤维多 孔材料的力学性能进行了较为系统的评述和总结，分 析了金属纤维多孔材料力学性能方面存在的不足，展 望了金属纤维多孔材料力学性能的发展趋势，以期为 进一步研究金属纤维多孔材料的力学性能提供一定的 参考。
１９９８，４３：１７１
【７】Ｗａｎｇ Ｚｈｉｈｕａ，Ｍａ Ｈｏｎｇｗｅｉ，Ｚｈａｏ Ｌｏｎｇｍａｏ ｅｔ ａ１．Ｓｃｒｉｐｔａ Ｍａｔｅｒ［Ｊ］，２００６，５４：８３
【８】Ａｍｓｔｅｒｄａｍ Ｅ，Ｈｏｓｓｏｎ Ｊ Ｔｈ Ｍ Ｄｅ，Ｏｎｃｋ Ｐ Ｒ．Ｓｃｒｉｐｔａ Ｍａｔｅｒ［Ｊ］，
２００８，５９：６５３
与泡沫铝相比，烧结金属纤维（丝网）多孔材料 甲的缺陷比较少，在泡沫铝中存在的缺陷主要有：孔 壁比较脆弱且有褶皱现象，存在着裂纹。而且泡沫铝 内部存在着孔坍塌等现象。这些缺陷在很大程度上都 限制了泡沫铝的压缩性能。对于有同种纤维（丝网） 直径制备的金属多孔材料，经过烧结后，其孔壁是均 匀的，在金属纤维多孔材料的内部不存在着孔坍塌现
一ｋ一，＼Ｓｃ黯ｒｅｗ－标ｐｉｔｃｈ厂
圈Ｅ＝厘一ｎｔａｎｇｌｅｄ圈一例一 ｗｉｒｅ ’全…。～ ●暾妊堙曩毁可
图３准有序弯曲铝合金丝网材料制备工艺示意
Ｆｉｇ．３
Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｑｕａｓｉ．ｏｒｄｅｒｅｄ ｅｎｔａｎｇｌｅｄ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｗｉｒｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ【３０】
这种铝合金纤维多孔材料的孔结构在空间上是相 互连通的，其单轴压缩应力应变曲线表现Ｈ｛和传统的 金属纤维多孔材料相同的性能和典型的应力应变曲 线。孔隙度对这种材料的压缩屈服强度和弹性模量有 着显著的影响，其最大能量吸收效率发生在应变为 １０％一３５％的范围内，则其对应的最大能量吸收效率范 围为５５％－６２％。
２金属纤维多孔材料的力学性能
图１为烧结金属多孔材料典型的压缩应力．应变 曲线【６】，可以看出，其压缩应力．应变曲线大致分为３ 个阶段：在应变很低情况下的线性弹性区、屈服平台 区和应力急剧增大情况下的致密化区。金属多孔材料
在压缩过程中能鼍吸收能力取决于压缩应力．应变曲 线下平台屈服区的面积。金属多孔材料还是优良的减 震材料，由于其具有这一特殊性质而广泛应用于汽车 制造业。从图１还可以看出，金属多孔材料抗冲击性 能取决于线弹性区下的面积。
３结 语
现阶段，烧结金属纤维多孔材料的力学性能研究 落后于材料的应用，应用过程中的诸多力学问题亟待 深入研究。同时，材料的实测力学性能与理论力学性 能还有相当差距，其根本原因在于材料制备工艺及技 术的不完善导致材料的微观结构不够理想。因此，烧 结金属多孔材料的一个重要研究领域是针对超轻结构 和能鼍吸收的应用需求，加大材料制备工艺探索以及 材料在多场耦合情况下的力学性能研究，同时重点关 注材料服役过程中的微观力学行为，为金属多孔材料 的更好应用提供指导。随着烧结金属纤维多孔材料向 结构功能一体化方向深入发展，有关烧结金属纤维多 孔材料的力学模型、破坏机制、理论计算和性能推导 等基础研究有待加强。
参考文献
Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ
【ｌ】Ｔａｎｇ Ｈｕｉｐｉｎｇ（汤慧萍），Ｚｈｕ Ｊｉｌｅｉ（朱纪磊），Ｇｅ Ｙｕａｎ（葛渊）ｅｔ ａ１．Ｒａｒｅ Ｍｅｔａｌ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ（稀有金属材料与工
程）川，２００７，３６（１ ２）：２２２０
【２】Ｇｉｂｓｏｎ Ｌ Ｊ’Ａｓｈｂｙ Ｍ Ｅ Ｃｅｌｌｕ／ｗ＂Ｓｏｌｉｄ．：＆能咖譬，ａ魁ｔ Ｐｒｏｐｅｒｔ／ｅｓ［Ｍ］．
烧结工艺对金属纤维多孔材料的压缩性能影响也 很明显，Ｌｉｕ等【２ｌ】采用冶金工艺制备了孔隙度为 ３３．９０％－５６．２７％，孔径为２５～１３００ ｌａｍ的多孔钢丝网。
收稿日期：２００９．０７．１５ 基金项目：国家“９７３”计划资助项目（２００６ＣＢ６０１２０１Ｂ）
作者简介：乔吉超，男，１９８０年生，博＋｝：生，西北ｒ业大学材料学院，陕西西安７１００７２：通讯作者：奚正平，教授，博士生导师，电 话：０２９－８６２３ １０９５，Ｅ－ｍａｉｌ：ｐｍｔ－ｓｋｌ＠ｃ—ｎｉｎ．ｇｏｍ
万方数据
增刊２
乔吉超等：金属纤维多孔材料力学性能的研究进展
·２６９·
Ｃｈｉｎｏ等【２７ｉ采用电火花等离子烧结技术，施加静 态磁场制备了低碳钢纤维。采用这种方法制备的多孔 低碳钢具有较高的崩塌应力和较高的致密化应力。这 主要是因为静态磁场下，多孔低碳钢的方向结构发生 变化。钢纤维平行于加载方向。导致纤维与加载方向 之间的夹角增大，使多孔低碳钢的崩塌应力增大。
由于钛合金的特殊性质，使其在医学领域得到广 泛应用。烧结钛纤维金属多孔材料的成功制备，进一步 拓宽了钛及钛合金在生物领域的应用。Ｚｏｕ等【２８】采用真 空烧结工艺，在高温烧结下制备了孔隙度为３５％～８４％ 的钛纤维多孔材料。孔径分布为１５０－６００¨ｍ。随着孔 隙度的增加，压缩屈服强度和弹性模量均降低，其取值 范围分别为１００－２００ ＭＰａ和３．５－－４．２ ＧＰａ，由于其交织 状的多孔结构，使得骨组织和体液传输更为便利。
第３８卷 ２００９年
增刊３ １２月
稀有金属材料与工程
ＲＡＲＥ ＭＥＴＡＬ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ ＡＮＤ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ
Ｖ０１．３８，Ｓｕｐｐｌ．３ Ｄｅｃｅｍｂｅｒ ２００９
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）