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将铝板塑性加工成半球孔层金属结构薄层, 以此为基本单元按一定方式连接形成球形孔多孔金属, 研究了孔结构对球形孔多孔金属性能的影响. 结果表明, 平板层相连的球形孔结构, 使其强度高于同样条件下堆积的空心金属球结构. 这种新型球形孔多孔金属的强度较高, 能够有效地吸收能量, 铝板的厚度和孔隙率对其压缩和能量吸能性能有明显的影响.

关键词: 金属材料 , punch , porous metal , porosity , compression and energy absorption , spherical pore

Gasar工艺获得均匀藕状多孔结构的气压选择

张华伟 , 李言祥 , 刘源

金属学报

在用金属-气体共晶定向凝固(Gasar)制备藕状规则多孔金属的工艺中，气体压力是对多孔结构影响最大且最方便调控的工艺参数。本文给出了Gasar工艺中所用气体种类的选择原则，并通过分析Gasar凝固过程，给出了获得指定气孔率且气孔尺寸分布和位置分布都均匀一致的理想藕状多孔结构的气压选择条件，并从以Mg-H系为例的实验结果得到了验证，为实验制备高质量的藕状多孔金属提供了具体的参数指导。

关键词: Gasar , unidirectional solidification , porous metal , lotus-type structure , eutectic

多孔金属比表面积的计算方法

刘培生

材料研究学报

提出了一种根据泡沫金属的孔率和孔径这两个基本参量计算其比表面积的方法. 利用泡沫金属比表面积与孔率和孔径的对应数理关系, 结合有关实验数据,成功地计算出了电沉积法和高压渗流铸造法制备的泡沫金属的比表面积.

关键词: 材料科学基础学科 , porous metal , porous material , metal foam , specific surface area

Gasar工艺下难以制得藕状多孔Al的原因分析

张华伟 , 李言祥 , 刘源

金属学报

Gasar工艺作为制备规则多孔金属的一种方法已成功应用于Mg、Cu、Ni、Ag、Fe、Si等材料，但对于Al，实验发现在Gasar工艺下难以制得藕状多孔Al，本文对此进行了实验研究和理论分析，认为Al熔体中气体溶解总量过低是主要原因。

关键词: Gasar , porous metal , unidirectional solidification

泡沫镍的宏观拉伸断裂行为

刘培生 , 杨全成 , 罗军 , 夏凤金

金属功能材料

本文从宏观的角度探讨了泡沫镍的单向拉伸断裂行为.将孔率为88.29%的泡沫镍试样在室温下进行不同速率的单向拉伸,并与致密镍板的拉伸断裂现象进行对照,考察其拉伸断裂行为的异同.结果表明,泡沫体在拉伸过程中亦表现出宏观的塑性变形特征,但相对于致密体来说,其宏观脆性显著提高.此外,泡沫体在断裂时表现为一个明显的渐进过程,而致密体则相应为一个瞬间过程.

关键词: 多孔材料 , 多孔金属 , 泡沫金属 , 泡沫镍 , 泡沫材料

在0.6 MPa的纯氢气氛中，采用金属/氢共晶定向凝固技术，制备得到不同Cr含量的GASAR多孔Cu-xCr合金试样(x=0,0.3%,0.5%,0.8%,1.0%,1.3%(质量分数，%))，并研究了Cr含量对多孔Cu-xCr合金气孔率和气孔平均直径的影响规律。结果表明：随Cr含量的逐渐增大，氢在合金熔体中的溶解度相应增加，导致多孔 Cu-xCr合金试样的气孔率缓慢增高；此外，随 Cr 含量的增加，受糊状区宽度变化的影响，气孔的平均直径呈先增大后减小的趋势。

关键词: Cu-Cr合金 , 多孔金属 , 金属/氢共晶定向凝固 , 气孔率 , 糊状区

固/气共晶定向凝固中的工艺判据

张华伟 , 李言祥 , 刘源

金属学报

气体压力和熔体过热度通过决定熔体中气体溶解量而直接影响多孔试样的气孔率。本文通过理论分析建立了固/气共晶定向凝固中气体逸出和藕状多孔结构形成所需的过热度和气体压力判据。以金属/氢气共晶为例，计算结果表明，过热度和氩气分压均应有一适中的范围：给定氢气和氩气分压时，过热度应高于藕孔形成临界过热度而低于氢气逸出临界过热度；给定过热度和氢气分压时，氩气分压应高于氢气逸出临界氩气分压而低于藕孔形成临界氩气分压。该分析结果从藕状多孔Mg的实验结果得到了验证，可以作为高质量规则多孔材料实际制备过程的工艺参数指导原则。

关键词: 多孔金属 , solid/gas eutectic , unidirectional solidification , gas escaping , lotus-type structure

多孔金属介质的力学性能及其参数依赖性研究

张晓伟 , 王彦莉 , 陈利 , 张庆明

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2014.02.011

采用万能材料试验机(MTS)和扫描电子显微镜(SEM)对几种典型多孔泡沫铜的准静态力学特性及其微观特征进行研究.结果表明,材料的压缩过程为典型的三阶段形式:弹性段、平台段和密实段;其力学性能不但依赖相对密度,而且受平均孔径的影响.材料力学性能的孔径依赖性主要是由其结构的各向异性所致.

关键词: 多孔金属 , 相对密度 , 平台应力 , 能量吸收

连铸法Gasar工艺中抽拉速率对多孔金属结构影响的理论分析

刘源李言祥刘润发周荣蒋业华黎振华

金属学报 doi:10.3724/SP.J.1037.2009.00527

通过求解凝固界面前沿熔体中的溶质浓度场方程, 从理论上建立了一个用于描述连铸法Gasar工艺中的工艺参数对藕状多孔金属结构平均孔径、孔间距以及气孔率影响的理论模型, 并将抽拉速率对多孔金属结构的影响的理论预测结果与文献中相应实验结果进行比较, 结果表明, 理论预测结果与实验结果吻合较好. 预测结果显示, 平均孔径r_g和孔间距L随抽拉速率v的升高不断降低, 但气孔率变化较小, 它们之间存在着简单关系为:r_g^1.72·v=A和L^1.72 ·v=B (其中, A和B都是取决于气体压力p_H2和p_Ar以及熔体温度T的常数).