宏观大孔在泡沫钛烧结过程的体积变化（英文）

理论分析造孔剂技术制备的泡沫钛中宏观大孔在烧结过程体积减小、不变和增大3种条件下所获得的泡沫孔隙率。比较不同条件下孔隙率与造孔剂含量的关系,并对宏观大孔在烧结过程的体积变化进行探讨。结果表明,第一种情况下的孔隙率与造孔剂含量的关系取决于宏观大孔在烧结过程的体积减小量和骨架上微观小孔的体积,而另外两种情况下所获得的孔隙率大于造孔剂含量。理论分析表明所得宏观大孔在烧结过程的体积是减小的。

尿素含量对泡沫不锈钢孔隙率和力学性能的影响

采用20 vol%~80 vol%的尿素作为造孔剂制备了泡沫不锈钢。研究了尿素含量对泡沫不锈钢孔隙率、显微组织和力学性能的影响。结果表明:在1200℃下烧结5 h,泡沫不锈钢的孔隙率为18.33%~72.24%。随着尿素含量增加,生坯致密度和烧结体积收缩率增大。在尿素含量大于60 vol%时,烧结体积收缩率骤增。建立了预测孔隙率θ的模型:θ=(ψ-1)p/1-η+1,实现了对尿素含量介于0~1的孔隙率的预测。泡沫不锈钢的晶粒尺寸随着孔隙率的增加而减小,多孔结构可以有效抑制晶粒长大。泡沫的压缩屈服强度在低孔隙率时比Gibson-Ashby模型的预测值高,对模型进行修正后可以准确预测泡沫的压缩屈服强度。

尿素作为造孔剂制备泡沫钛的结构和力学性能

采用针状尿素作为造孔剂,在造孔剂含量介于60%～80%的情况下进行了泡沫钛的制备。通过造孔剂技术成功地制备出孔隙率介于50.2%～71.4%的泡沫钛。扫描电镜结果表明,孔的连通程度随着造孔剂含量的增加而增加,当造孔剂含量超过70%时形成开孔泡沫钛。力学性能测试结果表明,力学性能随着孔隙率的增加而减小,试样的屈服强度、抗压强度和杨氏模量分别介于34.4～146.8 MPa、40.6～193.2 MPa和0.5～3.3 GPa。孔隙率为50.2%和71.4%的泡沫钛的杨氏模量分别匹配于皮质骨和松质骨的模量,理论上可作为潜在的骨替代材料。