粉末烧结多孔铝的工艺与性能研究

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1、摘要摘要本文利用气体保护炉，采用粉末烧结法对多孔铝的烧结工艺和造孔工艺进行了研究，借助sEM、EDAX及定量金相法分析了多孔铝试样的微观结构，并提出了混合粉末造孔模型，采用表观体积与质量测定法以及浸泡介质法测定了多孔铝密度和孔隙率及其对液相介质的吸附率；通过静压缩实验，研究了粉末烧结多孔铝压缩变形流变应力行为。主要内容和实验结果如下：1．研究了烧结温度和保温时间对多孔铝结构和性能的影响规律。当烧结温度低于620℃和保温时间低于40miIl时，多孔铝的平均孔隙率、抗压强度均随温度的提高和时间的延长而上升：当烧结温度高于620℃和保温时间超过40rnin时，上述性能则略有下降。而烧结温度的升高

2、和保温时间的延长对平均孔径无明显影响。2．研究了铝粉粒径、压制压力和添加剂含量等造孔工艺参数对多孔铝结构和性能的影响规律。随着铝粉粒径、压制压力的减小或添加剂含量的增加，平均孔隙率增大，平均密度减小；孔隙多呈不规则的孔洞形貌，平均孔隙率为35～55％，平均密度为1．3～1．8∥cm3，平均孔径为30～90um。提出了控制多孔铝孔隙特性的最佳工艺措施，在烧结温度为620℃，保温时间为30～40min及保护性气体条件下，选用铝粉粒径105～150um、压制压力lO～15KN、聚乙二醇质量分数5～lO％及造孔剂FB质量分数20～25％，可烧结出孔隙分布均匀、孔径较均一且孔隙率较高的多孔铝。3．研

3、究了多孔铝分别浸泡在纯净水和煤油中的自然吸附能力，探明了孔隙率对吸附率的影响规律。试样对纯净水和煤油的吸附率几乎都随着孔隙率的增加雨增加。但由于极少数样品存在闭孔而导致吸附率随着孔隙率的增加而减少的反常现象。4．研究了粉末烧结多孔铝单向压缩变形的流变应力行为；并与泡沫法制备的大孔径泡沫铝的压缩变形流变应力曲线进行了对比，提出了粉末烧结多孔铝的三阶段模型：线弹性变形阶段、塑性变形与压实阶段以及致密化阶段；粉末烧结多孔铝的o。和o。值均高于大孔径泡沫铝的o。和o。值；而其流变应力的平台区广东工业大学工学硕士学位论文则短于大孔径泡沫铝。关键词：粉末烧结，多孔铝，工艺参数，孔隙特性，吸附率，压缩变

4、形，流变应力曲线ABSTRACTTheprocesspammetersofsinteringa11dpore—fb衄iIlgforpomusAlbypowdersimeringmemod谢mthegas-pfotecting矗lmacewercrcsearched证themesis．Themicmsm：lctIlreofporousAlwasaIlalyzedbyme趾sofSEM，EDAXandquan廿诅tivernetallo孕叩mcmenlod．Thcpore—fo蛐ingmodel0fmi)【edpowderw器presemed．Thedensjty，porosi谚趾dad刚io

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