文档介绍：中南大学
博士学位论文
Fe-Al金属间化合物多孔材料的研究
姓名:高海燕
申请学位级别:博士
专业:材料学
指导教师:贺跃辉
20090301
摘要%.叭%的含量范围内,.金属间本论文提出采用/元素混合粉末反应合成方法,利用和元素之间的偏扩散在材料中产生的效应,,是继陶瓷和金属多孔材料之后对无机多孔材料的新扩展;同时,制备方法具有简单可控,成本低廉等特点,对开发金属间化合物多孔材料以及工业化应用等具有重要意义。通过/元素混合粉末的反应合成方法,,提出了三阶段粉末烧结工艺,,详细论述了制备过程及特点。,。研究表明,.多孔材料的造孔过程可分为四个阶段:怪平锥嗡产生的粉末颗粒间隙孔的演变;.熔点以下基于效应所产生的孔隙;禾珹从ο牟目紫叮籌钪相获得所经历的相变而导致的孔隙长大。,并由此探讨了粉末体系中孔隙与基体之间的结构特征。对孔结构性能及其影响因素进行了系统研究,并建立了制备工艺参数与孔结构性能之间的定量关系方程。,在的粒度范围内,多孔体最大孔径S敕勰┝>禿溲细褡裱·如的直线变化规律。。,在化合物多孔材料的孔隙度与含量之间遵循严格的直线递增规律。—金属间化合物多孔材料的透气度肟?紫抖染屎妥畲罂拙禿。之间严格满足甈匠獭=⒘薋瓵鹗艏浠衔锒孔材料的透气性能和孔结构性能参数之间统一的普适方程:篛,.畂鹗艏浠衔锒嗫撞牧系目捉峁箍刂瓶赏ü鹘诔尚谓锥和反应合成阶段的工艺参数得以实现。在成形阶段,可通过对原料粉~。博士学位论文
的定量关系表达式:护—甀琩朋—≤遵循巴尔申方程%豢“。.金属间化合物多孔材料的高温末成分、粉末粒度和压制压力的调节进行孔结构控制。其中,孔隙度的值主要取决于组元的含量;体系最终产生的孔隙尺寸则依赖于成形坯体组元的颗粒尺寸。在反应合成阶段控制孔结构主要是通过调节孔隙形成的第阶段,即固态扩散反应阶段的反应温度和保温时间达蛰篺峁棺灾骺刂频哪康摹5玫奖局票柑跫拢現金属间化合物多孔体中的开孔隙度口和最大孔径吐与姹N率奔涿⒅如果采用同时在成形阶段和反应合成阶段控制孔结构,。.金属间化合物多孔材料的抗拉强度%与孔隙度日之间严格力学性能优异,由于空位“固溶炕饔煤退苄缘奶岣撸℃的拉伸强度比室温提高~.ィ℃下仍可保存的抗拉强度。对鹗艏浠衔锒嗫撞牧虾附有阅艿难芯勘砻鳎捎米灾的勰┭古魑Gチ希墒笷狝嗫撞牧匣竦昧己玫陌体焊接和与不锈钢的异体焊接接头。.,。嗫撞牧嫌氩恍飧志附雍螅阜齑┥⒉愕淖橹峁刮#篠,,疌現,疉琒,焊接强度薄弱面为钎料/.结合面。—多孔材料自焊后焊缝扩散层为琒固溶体相与—金属间化合物共存的组织结构,焊接强度薄弱面为焊缝中心区域。采用激光焊接,嗫撞牧系自焊可获得优良的焊缝,抗拉强度基本等同于—多孔材料基体强度。而—多孔材料与不锈钢的异焊焊缝中的部分区域偶有裂纹和气孔存在。经测试,激光焊接—金属间化合物多孔材料与不锈钢异焊的抗拉强度可达.,约为—,多孔材料,反应合成,孔结构性能,
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