梯度多孔金属材料制备及应用的研究进展

梯度多孔金属材料是一种性能优良的新型多孔材料,具有不对称的孔结构,这种结构实现了多孔材料过滤行业的小孔径、大透气这一要求,同时良好的力学性能使得梯度多孔金属材料的应用较陶瓷膜的应用更为广泛。本文综述了梯度多孔金属材料制备工艺和研究应用概况。

金属多孔材料梯度层最佳厚度的研究

用离心沉积工艺在粗孔基体材料上制备孔径梯度变化的膜层(简称梯度层),研究复合材料的过滤性能与梯度层的粉末粒度、厚度之间的关系。结果表明,为获得复合材料的最佳过滤性能,梯度层的粉末粒度必须小于基体的中流量平均孔径。随着梯度层厚度的增加,复合材料的透过性能下降,过滤精度提高。为了得到二者的最佳配合,存在着梯度层的最佳匹配厚度,这一厚度与梯度层粉末粒度呈线性关系,且基体的中流量平均孔径值是该直线的截距。

梯度金属多孔材料孔结构研究

利用离心沉积技术在多孔管内壁上制备了不同粒度的镍和不锈钢多孔梯度层,研究不同粒度的粉末以及梯度层厚度对梯度层孔隙性能的影响。结果表明,梯度层透气系数与中流量孔在梯度层粒度为5μm以下急剧减小,当梯度层粉末粒度为13.6μm、梯度层厚度小于20μm时,梯度层厚度对其孔径分布与透气系数影响不大;当梯度层粉末粒度为2.7μm时,梯度层的最佳匹配厚度是50μm。

基于Magics的选区激光烧结成型梯度多孔金属材料的数据处理研究

三维模型数据处理是SLS制造技术工艺过程中的一个重要环节,在很大程度上影响成型精度和速度、成型效率、制作成本及模型零件的表面质量。文章介绍了基于Magics的选区激光成型梯度多孔金属材料的数据处理,包括STL文件修复、模型位置摆放、生成支撑和切片分层处理等,从而改善SLS成型过程中出现的裂纹和翘曲变形等问题,提高成型质量和精度。

金属梯度多孔夹芯板振动特性分析

金属梯度多孔材料芯层的胞孔壁厚度及半径沿芯层厚度方向逐渐变化,使得芯层的材料参数如密度和弹性模量等逐渐变化;采用金属梯度多孔材料代替传统均质多孔芯层会影响夹芯板的振动特性。基于高阶夹芯板理论且考虑梯度多孔芯层密度和弹性模量的耦合影响,建立了复合材料面层-金属梯度多孔夹芯板的振动方程。分析了3种密度的梯度芯层:单向分布、正梯度对称分布和负梯度对称分布对夹芯板固有频率的影响;最后讨论了3种梯度夹芯板在相同三角脉冲载荷作用下的振动响应。计算结果表明梯度芯层密度对称分布的夹芯板固有频率大于单向分布的夹芯板固有频率。

基于选区激光烧结技术成型工艺优化研究

利用UG二次开发工具Open/GRIP进行了梯度多孔金属材料的自动化建模,然后运用正交实验法优化出选区激光烧结梯度金属多孔材料的最佳工艺参数,最后研究了选区激光烧结技术工艺参数对梯度多孔金属材料性能和成型质量的影响。结果表明,优化的最佳工艺参数成型出的制件质量最好,表面光滑,孔径大小与模型的要求相近,孔的分布较均匀,孔壁表面粗糙度小,孔隙率较高,相对透气度也较大。