鎂基多孔材料的制備及其性能研究.pdf

1、本文針對(duì)鎂合金所具有的輕質(zhì)、高阻尼等優(yōu)良特性，對(duì)鎂基多孔材料粉末冶金制備工藝及所得材料的宏微觀結(jié)構(gòu)、阻尼行為及力學(xué)性能進(jìn)行了研究。主要結(jié)果如下：
　　 ⑴以工業(yè)純鎂和AZ91D鎂合金粉末為基體材料，以尿素顆粒為造孔劑，通過(guò)對(duì)壓實(shí)、燒結(jié)和脫溶等主要過(guò)程的摸索，制備出了孔隙率和孔徑分別在40％～85％及0.75～1.75mm范圍內(nèi)可調(diào)的多孔鎂。結(jié)構(gòu)觀察表明，所制備材料為開(kāi)孔結(jié)構(gòu)，孔分布均勻。
　　 ⑵對(duì)比研究了多孔及致密AZ

2、91D鎂合金的內(nèi)耗行為。發(fā)現(xiàn)多孔材料的內(nèi)耗有明顯的提高，隨孔隙率增加或孔徑減小，提高幅度增大。內(nèi)耗增大的原因與高比例孔引起的模量下降和基體中位錯(cuò)的增加有關(guān)。
　　 ⑶準(zhǔn)靜態(tài)壓縮實(shí)驗(yàn)表明，多孔鎂與其它多孔金屬的響應(yīng)特征基本相同，在壓縮應(yīng)力-應(yīng)變曲線上存在彈性區(qū)、平臺(tái)區(qū)和致密化區(qū)。但與一般多孔金屬如泡沫鋁相比，多孔鎂平臺(tái)區(qū)較長(zhǎng)，而且曲線波動(dòng)較大，顯示出脆性泡沫材料的特征。隨相對(duì)密度增加(即孔隙率下降)，應(yīng)力-應(yīng)變曲線升高，其中屈服強(qiáng)

3、度近似呈線性增加?？讖綄?duì)多孔鎂應(yīng)力-應(yīng)變曲線的影響不明顯，與Gibson-Ashby量綱分析模型的預(yù)期一致。根據(jù)壓縮應(yīng)力-應(yīng)變曲線對(duì)多孔鎂吸能特征進(jìn)行的分析表明，多孔鎂吸能本領(lǐng)和吸能效率隨相對(duì)密度增加而提高。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的另一個(gè)現(xiàn)象是，在相同孔結(jié)構(gòu)的情況下，多孔AZ91D鎂合金的應(yīng)力-應(yīng)變曲線高于多孔純鎂。
　　 ⑷為進(jìn)一步提高多孔AZ91D鎂合金的阻尼性能，對(duì)基體阻尼增強(qiáng)方法進(jìn)行了研究。通過(guò)粉末冶金工藝在AZ91D鎂合金基體中引入