燒結(jié)金屬多孔材料性能.doc

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1、第二章燒結(jié)金屬多孔材料性能檢測(cè)燒結(jié)金屬多孔材料廣泛應(yīng)用于過濾與分離、氣體分布、消聲、阻燃等領(lǐng)域。使用冃的不同，性能表征方法不盡相同。即使同一種多孔材料的同一個(gè)性能，也會(huì)因?yàn)闄z測(cè)方法的不同產(chǎn)生較人的結(jié)果偏差，對(duì)使用者及設(shè)計(jì)者帶來許多不便和課解。因此，了解多孔材料性能的檢測(cè)方法及性能表征方法，結(jié)合使用情況，選擇適合的檢測(cè)方法來評(píng)價(jià)多孔材料的性能，對(duì)多孔材料的設(shè)計(jì)、應(yīng)用都會(huì)帶來很人的好處。燒結(jié)金屬多孔材料的性能一般分為結(jié)構(gòu)特性和應(yīng)用特性。結(jié)構(gòu)特性是材料本身所固有的物理性能，主要包括孔隙度、密度、比表面積、孔徑、孔徑分布、流體滲透性能、強(qiáng)度等。應(yīng)用特性包括過濾性能、熱傳導(dǎo)性能、吸聲性能等。2.1密度

2、、孔隙度、廿孔率的測(cè)定2.1.1直接測(cè)量計(jì)算法用量具（卡尺、千分尺等）直接測(cè)量多孔材料的外形尺寸，根據(jù)形狀計(jì)算出多孔材料的體積。稱量經(jīng)過干燥處理后多孔材料的質(zhì)量，按下式計(jì)算得到多孔材料的密度（表觀密度）值。m式中p一多孔材料的表觀密度，g/cm3；m—多孔材料的質(zhì)量,g;V—多孔材料的表觀體積，cm依據(jù)多孔材料的表觀密度，結(jié)合多孔材料基體材料的理論密度，按1.4式計(jì)算即可得到孔隙度。此方法簡便、快捷，不破壞被測(cè)試的樣品。直接測(cè)量計(jì)算法只適用于外形規(guī)整多孔材料的密度、孔隙度的測(cè)量。2.1.2流體靜力學(xué)法流體靜力學(xué)法是以阿基米得原理為基礎(chǔ)度，通過在液體（水或乙醇）中稱重的辦法測(cè)出試樣的表觀體積

3、，從而經(jīng)過計(jì)算出試樣的密度，基本的計(jì)算公式為2.1式。為了得到試樣表觀體積，在空氣中測(cè)試完試樣的質(zhì)量后，需要將試樣的孔隙用浸漬介質(zhì)（機(jī)油等）浸潤，然后在液體屮稱重。浸潤用油應(yīng)根據(jù)多孔材料孔隙的人小選擇，孔隙人油液粘度高，孔隙小油液粘度低?？紫督櫡椒ǚ譃橛徒櫤捅砻娴诙聼Y(jié)金屬多孔材料性能檢測(cè)燒結(jié)金屬多孔材料廣泛應(yīng)用于過濾與分離、氣體分布、消聲、阻燃等領(lǐng)域。使用冃的不同，性能表征方法不盡相同。即使同一種多孔材料的同一個(gè)性能，也會(huì)因?yàn)闄z測(cè)方法的不同產(chǎn)生較人的結(jié)果偏差，對(duì)使用者及設(shè)計(jì)者帶來許多不便和課解。因此，了解多孔材料性能的檢測(cè)方法及性能表征方法，結(jié)合使用情況，選擇適合的檢測(cè)方法來評(píng)價(jià)多孔

4、材料的性能，對(duì)多孔材料的設(shè)計(jì)、應(yīng)用都會(huì)帶來很人的好處。燒結(jié)金屬多孔材料的性能一般分為結(jié)構(gòu)特性和應(yīng)用特性。結(jié)構(gòu)特性是材料本身所固有的物理性能，主要包括孔隙度、密度、比表面積、孔徑、孔徑分布、流體滲透性能、強(qiáng)度等。應(yīng)用特性包括過濾性能、熱傳導(dǎo)性能、吸聲性能等。2.1密度、孔隙度、廿孔率的測(cè)定2.1.1直接測(cè)量計(jì)算法用量具（卡尺、千分尺等）直接測(cè)量多孔材料的外形尺寸，根據(jù)形狀計(jì)算出多孔材料的體積。稱量經(jīng)過干燥處理后多孔材料的質(zhì)量，按下式計(jì)算得到多孔材料的密度（表觀密度）值。m式中p一多孔材料的表觀密度，g/cm3；m—多孔材料的質(zhì)量,g;V—多孔材料的表觀體積，cm依據(jù)多孔材料的表觀密度，結(jié)合多

5、孔材料基體材料的理論密度，按1.4式計(jì)算即可得到孔隙度。此方法簡便、快捷，不破壞被測(cè)試的樣品。直接測(cè)量計(jì)算法只適用于外形規(guī)整多孔材料的密度、孔隙度的測(cè)量。2.1.2流體靜力學(xué)法流體靜力學(xué)法是以阿基米得原理為基礎(chǔ)度，通過在液體（水或乙醇）中稱重的辦法測(cè)出試樣的表觀體積，從而經(jīng)過計(jì)算出試樣的密度，基本的計(jì)算公式為2.1式。為了得到試樣表觀體積，在空氣中測(cè)試完試樣的質(zhì)量后，需要將試樣的孔隙用浸漬介質(zhì)（機(jī)油等）浸潤，然后在液體屮稱重。浸潤用油應(yīng)根據(jù)多孔材料孔隙的人小選擇，孔隙人油液粘度高，孔隙小油液粘度低?？紫督櫡椒ǚ譃橛徒櫤捅砻娓采w兩種。油浸潤又分為完全浸潤和部分浸潤兩種方法，完全浸潤法是測(cè)試

6、試樣開孔率所必須使用的方法。完全浸潤法是將試樣放入盛油的容器內(nèi)（試樣浸沒在油中），然后置于真空裝置中進(jìn)行真空處理，抽空直到油的表面不再岀現(xiàn)氣泡為止。為了防止浸入的油液流出試樣，試樣需在油中保留一段時(shí)間以提高油的黏度。部分浸潤法是直接在熱油中浸潤試樣，直到不再有氣泡出現(xiàn)。表面覆蓋法也稱為表面涂層法。在多孔試樣的表而涂上一層薄膜，依靠薄膜的表而張力防止水浸入孔中。用于涂膜的材料有凡士林、硅液、石蠟等。首先稱量不含油試樣烘十后的質(zhì)量刃2,然后根據(jù)試樣孔隙特性選擇適合的試樣浸潤方法，將試樣的孔隙浸漬飽和，此后取出試樣，去除試樣表面過剩的浸潤介質(zhì),注意防止將孔隙中的浸潤介質(zhì)吸出而造成結(jié)果偏差。浸潤試樣

7、懸吊在一根細(xì)絲上，在空氣和水中稱量試樣和絲的總質(zhì)量。在空氣中稱量浸潤試樣的總質(zhì)量刃4,再將試樣置于水中或其它密度已知的液體中稱量得到叫，試驗(yàn)用水應(yīng)進(jìn)行脫氣處理。圖2.1、圖2.2、圖2.3示出了稱量試樣的懸吊方法,測(cè)試中使用的金屬吊絲應(yīng)盡可能細(xì)，金屬吊絲的最人直徑參照表2.1o圖2.1b）亦水中鼻縝圖2.2coa)+??二(TO■■■■??■b)在水M?W?圖2.3測(cè)試體積減去絲的體積即為多孔試樣的體積。通過