多孔Cu、多孔Al2O3-Cu納米復(fù)合材料的制備及其結(jié)構(gòu)、性能研究.pdf

1、剛性的骨架與金屬內(nèi)部眾多的孔隙配合而組成的多孔金屬材料具有很多特殊的結(jié)構(gòu)功能性，比如消音降噪、散熱、流通滲透、沖擊吸能以及高阻尼特性。本文以冰糖顆粒作新型造孔劑，采用燒結(jié)-脫溶法成功制備了孔隙率、孔徑可控的開孔型多孔銅及多孔Al2O3/Cu納米復(fù)合材料。并對樣品進(jìn)行了宏、微觀形貌觀察及壓縮、阻尼、抗氧化性能的測試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：
　　1、以冰糖為造孔劑制備的多孔銅及摻Ce多孔銅、多孔Al2O3/Cu納米復(fù)合材料均為三維貫通的網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)

2、，多孔樣品基體中的孔洞分布均勻，孔的形貌及大小均與冰糖顆粒的相似。
　　2、多孔銅優(yōu)化的制備工藝為：300 MPa壓制→100℃脫溶3 h→940℃燒結(jié)3 h→爐冷。所制得的多孔銅孔隙率范圍為60％~85%，孔徑范圍為0.35~1.25 mm。添加少量酚醛樹脂粘接劑的多孔銅樣品在脫溶過程中可保護(hù)銅基體骨架不坍塌從而使得孔隙形狀更規(guī)則。
　　3、多孔Cu及多孔Al2O3/Cu納米復(fù)合材料的準(zhǔn)靜態(tài)壓縮應(yīng)力-應(yīng)變曲線均具有明顯的彈

3、性區(qū)、平臺區(qū)和致密化區(qū)。隨著孔隙率的提高，彈性區(qū)縮短而平臺區(qū)延長，致密化起點(diǎn)應(yīng)力水平降低，同時(shí)多孔銅樣品的吸能本領(lǐng)降低而吸能效率提高。與多孔Cu相比，隨Al2O3含量的增加多孔Al2O3/Cu納米復(fù)合材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線先降低后升高。
　　4、多孔Cu及多孔Al2O3/Cu納米復(fù)合材料的阻尼性能與致密Cu相比均有了顯著的提高。分析認(rèn)為，大量宏觀孔引起的應(yīng)力集中與模式轉(zhuǎn)換、位錯(cuò)的滑移及產(chǎn)生以及多孔材料基體中發(fā)生的微塑性變形是阻尼提高