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收藏词条   编辑词条 粉末冶金多孔材料

创建时间:2008-08-02

用粉末冶金方法制造的多孔粉末冶金材料。因其用途与孔隙密切相关,因此制造时必须有意保留一定的孔隙度以及控制它们的孔径和孔隙状态,以便获得必要的物理性能。多孔材料的孔隙度范围很广,可从百分之十几到98%,孔径范围可以从数微米到1mm。在使用超细粉的情况下,还可以造成平均孔径小至0.01um的多孔膜。

粉末和材质制取多孔材料的常用金属有青铜、镍、镍合金、不锈钢、钛等金属的粉末。粉末颗粒可以是球状或不规则状。用粒度均匀的球状粉末制成的多孔材料孔径均匀而且容易控制,它们对流体有较好的透过性;但球状粉末不易成形,制成的多孔材料强度也较低。用不规则状粉末时多孑L材料强度较高,缺点是孔径较难控制,不够均匀,且透过性较低。

制备方法制造多孔材料的成形方法主要有模压、等静压、粉末轧制和松装烧结法。模压法适于成形形状简单、尺寸较小的多孔零件,一般具有最终产品的形状,无需再做切削加工;等静压法可成形尺寸较大的多孔零件,例如大尺寸的片状或管状零件,特点是密度均匀,但成形后一般还需进行必要的切削加工;轧制法可以制造尺寸较宽、长度较长的多孔板材和带材,得到的板材可以直接使用或经弯曲、焊接制成过滤管;松装烧结法设备简单,可制造形状复杂或表面有浮雕状花纹的零件,一般只用于球状青铜粉末的成形。常见的多孔材料零件形状有片状、管状、杯状、环状、盒状和棒状等。

参数多孔材料的孔隙是烧结在一起的各个颗粒之间形成的孔隙。这种孔隙的形状不规则,大小不均匀。因此,作为描述这种孔隙形状和大小的参数,例如孔径和孔径分布等,都含有一定的平均性、等效性和统计性。用不同粉末和不同成形方法制得的多孔材料的孔径和孔径分布具有明显的差异,按不同原理测定同一多孔试样所得的孔径和孔径分布数据及其含义也不相同,因此实用上应根据用途来选择原理相近的测量方法。测量孔隙度、平均孔径和孔径分布常用的方法有比重法、显微镜法、气泡法和汞压入法。

用途多孔材料主要用作过滤器。滤材的物理、化学性能与所用的材质有关。如果采用镍或不锈钢,滤材将有很好的强度、耐蚀和耐热综合性能。表征材料过滤性能的主要参数有过滤精度、透过性和纳污容量。过滤精度规定为材料能完全滤除(或绝大部分滤除)的固体颗粒的粒度临界值,它可用过滤法测量。粉末冶金过滤器的过滤精度与材料的孔径有关,但并不等于气泡法测定的几何平均孔径。因为就孔形而论,过滤精度主要取决于孔的宽度而不取决于孔的长度。此外,就一个孔通道而论,它取决于通道的最狭小的部分。因此,过滤法测定的过滤精度都比气泡法测定的平均孔径小,经验表明其数值只有平均孔径的1/2.4~1/3。透过性表示材料容许液体或气体透过的能力,以单位压差下单位时间内透过单位面积的液体或气体量来表示。纳污容量表示过滤材料滤出部分杂质后,这些杂质对材料透过性影响的大小。多孔材料还可用作自润滑轴承、气体分离材料,可透气的隔焰防爆材料、消声材料、气浮轴承或气浮滚筒,沸腾层反应器或流态化输送的底板,发汗冷却材料和电池电极等。

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