铜基多孔材料的制备及组织与性能研究

以铜粉和碳酸盐为原料,按比例混料,经过粉末压制、烧结、去除碳酸盐等工艺步骤制备各种孔隙率的铜基多孔材料。分析了铜粉和碳酸盐的粉料配比、铜粉末粒度、压制压力、烧结温度等工艺参数对制备的铜多孔材料孔隙率的影响;借助SEM,EDS研究烧结过程中粉末颗粒的结合及微观组织演变过程,并对制备的铜基多孔材料进行力学性能测试。研究表明:采用该工艺技术可以成功制备出孔隙率为60%～85%的铜基多孔材料,基体中分布着大孔和微孔,大孔孔径在100～300μm之间,微孔孔径在1～5μm之间;通过研究压制压力对孔隙率的影响,发现孔隙率随着压力的增大而减小,压坯中铜粉所占的体积分数越低,压制压力变化对烧结试样孔隙率的影响越大;铜粉尺寸大小对孔隙率也有一定的影响,在其他条件相同的情况下,铜粉粒度越小,烧结越容易进行,烧结后孔隙率越低;孔隙率为65%铜基多孔材料其压缩强度可达40 MPa,孔隙率为85%铜基多孔材料的压缩强度为20 MPa。

烧结铜基多孔毛细芯的孔隙特征及性能

以Na Cl为造孔剂,采用粉末冶金法制备具有高孔隙率的铜基多孔毛细芯材料,研究造孔剂粉末含量及粒度对毛细芯材料孔隙率、孔隙微观结构、等效孔径大小、渗透性能及抽吸性能的影响,并讨论孔隙结构、等效孔径及性能的关系。研究结果表明:随造孔剂含量增加,材料的孔隙率明显上升,材料内部的预制孔洞数量显著增加,使得许多预制孔洞相互贯通;减小造孔剂粒度会小幅度降低材料的孔隙率,同时使材料内部预制孔洞尺寸明显变小且分布趋向于均匀;毛细芯材料内部的间隙孔洞和预制孔洞可以组成不同类型的孔道,等效孔径大小与材料内部孔道结构及数量密切相关;通过改变造孔剂的含量和粒度,产生不同孔隙结构,可调控材料的等效孔径大小及分布;毛细芯的渗透性能及抽吸性能不仅仅由孔隙率决定,也与材料的孔结构、孔径大小及分布密切相关;孔隙率越高、平均等效孔径越小且孔径分布越集中的毛细芯,其毛细抽吸性能越好。