压制工艺对粉末冶金法制备泡沫铝孔结构的影响 被引量：1

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作者 陈星宇 黄闻战 +3 位作者 赵爱春 陈鹏 陈尧 张玉洁 《轻金属》 2024年第3期42-48,共7页

以AlSi粉末为基体,TiH2作为发泡剂,通过研究冷压和热压两种粉末冶金工艺制备泡沫铝,分析冷压压力和热压温度对前驱体相对密度和泡沫铝孔结构的影响。实验表明,提高冷压压力和热压温度均可增加前驱体相对密度,当冷压压力超过400 MPa后对... 以AlSi粉末为基体,TiH2作为发泡剂,通过研究冷压和热压两种粉末冶金工艺制备泡沫铝,分析冷压压力和热压温度对前驱体相对密度和泡沫铝孔结构的影响。实验表明,提高冷压压力和热压温度均可增加前驱体相对密度,当冷压压力超过400 MPa后对泡沫铝孔结构、膨胀率和孔隙率没有明显改善的趋势。增加热压温度可促进Al-Si共晶相生成并稳定泡沫结构。在450℃热压温度下,可制得孔结构良好、孔隙率为81.7%泡沫铝。 展开更多

关键词 泡沫铝 冷压 热压 相对密度 孔隙率 孔结构

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造孔剂法制备泡沫铁及其性能研究

2

作者 张驰 黄尧 +1 位作者 王芳 黄闻战 《铸造设备与工艺》 2024年第2期28-32,共5页

本文选择了一种新型造孔剂Na_(2)S_(2)O_(3)·5H_(2)O(五水硫代硫酸钠),用该造孔剂制备出了孔径分别为2mm、3mm和4mm,孔隙率60%和70%的泡沫铁;并对孔径为2mm、3mm和4mm以及孔隙率为60%和70%的泡沫铁进行了力学性能与吸能性试验。结... 本文选择了一种新型造孔剂Na_(2)S_(2)O_(3)·5H_(2)O(五水硫代硫酸钠),用该造孔剂制备出了孔径分别为2mm、3mm和4mm,孔隙率60%和70%的泡沫铁;并对孔径为2mm、3mm和4mm以及孔隙率为60%和70%的泡沫铁进行了力学性能与吸能性试验。结果表明,用新型造孔剂Na_(2)S_(2)O_(3)·5H_(2)O制备的泡沫铁,结构可控;孔径、孔隙率和烧结温度都对泡沫铁的性能有不同程度的影响,在本试验参数下孔径为2 mm,孔隙率为60%,烧结温度为1150℃时,具有最佳的吸能性能和力学性能。 展开更多

关键词 泡沫铁 占位剂法 Na_(2)S_(2)O_(3)·5H_(2)O 力学性能

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基于熔体发泡法制备泡沫镁合金工艺优化及性能研究

3

作者 陈尧 黄闻战 +2 位作者 陈鹏 张玉洁 陈星宇 《铸造设备与工艺》 2024年第3期73-78,92,共7页

为提升泡沫镁材料性能,研究泡沫镁制备工艺中Al元素的加入及发泡时间对泡沫镁基体性能和孔结构的影响,进而对泡沫镁材料力学性能的影响。选用纯镁(Mg)、纯铝(Al)和钙(Ca)粒作为基本材料,采用熔融铸造法制备出Mg-10Al-3Ca基体合金。以该... 为提升泡沫镁材料性能,研究泡沫镁制备工艺中Al元素的加入及发泡时间对泡沫镁基体性能和孔结构的影响,进而对泡沫镁材料力学性能的影响。选用纯镁(Mg)、纯铝(Al)和钙(Ca)粒作为基本材料,采用熔融铸造法制备出Mg-10Al-3Ca基体合金。以该合金为原料,分别添加2wt.%的SiC和MgCO_(3)颗粒作为增黏剂和发泡剂,在常温常压条件下,在以熔体发泡法制备泡沫镁的过程中通过优化发泡时间,成功制备出孔隙率在56.56%~73.15%范围内的泡沫镁材料。采用扫描电子显微镜(SEM)、微区EDS能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)等表征方法对制备的泡沫镁试样进行微观相组成分析,并通过万能试验机对试样进行力学性能测试。结果表明,通过添加Al元素制备的Mg-10Al-3Ca基体合金的抗压强度达到了303.35 MPa;通过优化发泡时间所制备的泡沫镁材料最大抗压强度为30.55 MPa、孔隙率为56.56%、吸能能力达到18.06 MJ/m^(3),具有良好的孔隙结构和性能。 展开更多

关键词 泡沫镁 发泡时间 孔隙率 抗压强度

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基于熔体发泡法泡沫铝填充管力学性能研究

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作者 王嘉峰 王录才 +2 位作者 黄闻战 王芳 游晓红 《铸造》 CAS 2024年第8期1123-1130,共8页

采用熔体发泡法制备闭孔泡沫铝,研究泡沫铝填充密度对铝合金薄壁管的压缩及吸能性能提升作用,对比提升效果,确定最佳密度参数;并在最佳密度的基础上设计三类不同截面的复合结构,研究填充管的截面结构对压缩性能及吸能性能的影响,确定最... 采用熔体发泡法制备闭孔泡沫铝,研究泡沫铝填充密度对铝合金薄壁管的压缩及吸能性能提升作用,对比提升效果,确定最佳密度参数;并在最佳密度的基础上设计三类不同截面的复合结构,研究填充管的截面结构对压缩性能及吸能性能的影响,确定最佳结构参数。采用万能试验机进行准静态压缩试验,并利用有限元模拟结果与试验结果相对比,验证数据准确性。结果表明:填充梯度泡沫铝会增加薄壁管的力学性能,如屈服强度、平均压溃载荷和吸能性能,降低曲线波动性,密度为0.480 5 g/cm3的闭孔泡沫铝表现出最优结果;二次试验中,复合结构能进一步提升薄壁管的力学性能,其中外方管内圆管的复合结构具有最高的屈服强度、平均压溃载荷以及吸能效果。 展开更多

关键词 泡沫铝 薄壁金属管 压缩 性能 复合结构 吸能

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用二次发泡法制备SiC/Al复合泡沫铝孔结构的稳定性

5

作者 黄闻战 陈尧 +2 位作者 陈鹏 张玉洁 陈星宇 《材料研究学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期605-613,共9页

用二次发泡法制备不同SiC含量的SiC/Al复合泡沫铝前驱体,再将其在660℃~700℃发泡制备出SiC/Al复合泡沫铝,用EDS、SEM和超景深显微镜等手段对其表征,研究了SiC含量对前驱体致密度的影响、对在不同温度制备的ZL102复合泡沫铝合金的孔隙... 用二次发泡法制备不同SiC含量的SiC/Al复合泡沫铝前驱体,再将其在660℃~700℃发泡制备出SiC/Al复合泡沫铝,用EDS、SEM和超景深显微镜等手段对其表征,研究了SiC含量对前驱体致密度的影响、对在不同温度制备的ZL102复合泡沫铝合金的孔隙率、孔数、平均孔径和孔壁厚度的变化,以及黏度对其孔结构稳定性的影响及其机制。结果表明,提高SiC含量可提高前驱体的致密度。680℃是较为适宜的二次发泡温度。随着发泡温度的提高低黏度泡沫铝的平均孔径和孔壁厚度减小,而高黏度泡沫铝的平均孔径增大、孔壁厚度减小。高黏度泡沫铝的孔结构稳定,其孔隙率更高。 展开更多

关键词 复合材料 金属基 泡沫铝 二次发泡 熔体黏度 SiC含量

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轧制轧制工艺对粉末复合轧制法制备泡沫铝孔结构的影响

6

作者 张玉洁 黄闻战 +3 位作者 刘光明 陈鹏 陈尧 陈星宇 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期92-101,共10页

以铝粉、硅粉为基体粉末,以TiH2为发泡剂,通过粉末复合轧制法制备泡沫铝,并采用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射方法分析泡沫铝前驱体的微观组织成分、泡沫铝宏观形貌和孔结构参数,研究不同轧制工艺下泡沫铝的孔结构特性。研究结果表明:随... 以铝粉、硅粉为基体粉末,以TiH2为发泡剂,通过粉末复合轧制法制备泡沫铝,并采用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射方法分析泡沫铝前驱体的微观组织成分、泡沫铝宏观形貌和孔结构参数,研究不同轧制工艺下泡沫铝的孔结构特性。研究结果表明:随着轧制变形量的增加,泡沫铝前驱体中Si/Ti金属粉末在基体中的分散性提高,致密化程度提升;发泡后孔壁厚度与轧制变形量成反比,实体区域面积随着轧制变形量的增加而增加;随着轧制温度升高,泡沫铝发泡时间更短,膨胀率更高,发泡程度更高;在轧制温度500℃下,前驱体中基体粉末结合更紧密,粉末间隙减小,前驱体致密层厚度及硬度小,且发泡过程气体扩散动力大,发泡后形成的实体层面积小、试样泡孔壁厚度变薄、圆度值更高;粉末复合轧制法制备泡沫铝在轧制温度500℃、轧制变形量60%下具有最优的孔结构特性。 展开更多

关键词 粉末复合轧制法 泡沫铝 轧制变形量 致密度 孔结构特性 膨胀率

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改性前驱体调控泡沫铝孔结构尺寸的研究

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作者 黄闻战 侯伟 +4 位作者 王录才 游晓红 王芳 田晋平 刘浩钰 《太原科技大学学报》 2023年第2期165-171,共7页

为了达到较好的调节熔模铸造法制备的泡沫铝孔棱尺寸的效果,对聚氨酯泡沫母体材料孔棱进行了详细的粗化修饰实验。对母体材料经过预处理后,按照一定比例稀释后的乙醇清漆对孔棱尺寸为0.3 mm的聚氨酯泡沫进行粗化;通过实验发现清漆稀料... 为了达到较好的调节熔模铸造法制备的泡沫铝孔棱尺寸的效果,对聚氨酯泡沫母体材料孔棱进行了详细的粗化修饰实验。对母体材料经过预处理后,按照一定比例稀释后的乙醇清漆对孔棱尺寸为0.3 mm的聚氨酯泡沫进行粗化;通过实验发现清漆稀料配比为3.5∶1的稀释液可以获得较好的粗化效果,经过8次粗化后孔棱尺寸可以达到0.8 mm左右。提出了一种数学模型,可以较准确地对聚氨酯泡沫母体材料粗化效果进行理论计算和预测;同时,对粗化过程中乙醇清漆粘附母体材料孔棱的过程中的机理进行了讨论分析。在清理制备的泡沫铝中石膏型过程中,使用8 wt%的醋酸铵溶液可以达到较好的处理效果。 展开更多

关键词 熔模铸造法 通孔泡沫铝 聚氨酯母体材料 粗化改性实验

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Mg-3Sn-1Mn-1La镁合金热压缩组织演变与应变修正本构方程 被引量：4

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作者 张利斌 刘光明 +3 位作者 韩廷状 黄闻战 王荣军 马立峰 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期835-847,共13页

通过对铸态Mg-3Sn-1Mn-1La合金在变形温度为200~450℃、应变速率为0.001~1.0s^(-1)条件下进行热压缩实验,研究了其热变形行为和微观组织变化规律。结果表明:随着变形温度的降低和应变速率的升高,流变应力明显增大而再结晶晶粒尺寸减小... 通过对铸态Mg-3Sn-1Mn-1La合金在变形温度为200~450℃、应变速率为0.001~1.0s^(-1)条件下进行热压缩实验,研究了其热变形行为和微观组织变化规律。结果表明:随着变形温度的降低和应变速率的升高,流变应力明显增大而再结晶晶粒尺寸减小。在变形温度较低的条件下,连续动态再结晶是主要的再结晶机制。然而,当变形温度升高时,非连续动态再结晶机制占主导。分析和修正了摩擦和变形热对流变应力的影响。结果表明,与摩擦相比变形热对流变应力的影响更加明显,且随着应变速率的增加和变形温度的降低,变形热对流变应力的影响更加明显。在实验数据的基础上建立了应变修正的本构方程。通过对实验值与预测值的对比发现,所建立的本构方程能够准确地描述实验合金的热变形行为。 展开更多

关键词 Mg-Sn合金 热压缩 本构方程 动态再结晶

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基于图像处理的泡沫金属孔结构分析

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作者 达文豪 王录才 +3 位作者 王艳丽 游晓红 黄闻战 王芳 《特种铸造及有色合金》 CAS 北大核心 2023年第8期1041-1048,共8页

使用一种基于Python语言的图像处理技术,对泡沫金属孔隙的横截面积、孔穴棱边周长、费雷特直径、孔隙形态等参数进行精确表征,实现对泡沫金属图像的相对密度批量化计算及输出。检测结果精确到了0.001,对单个孔隙进行特征表征只需0.0085... 使用一种基于Python语言的图像处理技术,对泡沫金属孔隙的横截面积、孔穴棱边周长、费雷特直径、孔隙形态等参数进行精确表征,实现对泡沫金属图像的相对密度批量化计算及输出。检测结果精确到了0.001,对单个孔隙进行特征表征只需0.0085 s,较传统方法缩短了82.3545 s,对146个孔隙进行特征表征只需1.241 s。 展开更多

关键词 泡沫金属 表征分析方法 图像处理

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高孔隙率复合通孔泡沫铝的制备及组织分析 被引量：2

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作者 李泽鑫 王艳丽 +3 位作者 王录才 黄闻战 李国庆 李斌馨 《轻金属》 北大核心 2022年第6期50-56,共7页

造孔剂法是泡沫铝制备的一种重要方法,本文设计并改进了球形颗粒硅胶模具及圆片状六边形网格硅胶模具。制备出(孔径为1 mm、2 mm、3 mm、4 mm)4种孔径的球形孔泡沫铝及球形孔与六边形通道复合的通孔泡沫铝(球形孔径为1 mm、2 mm,六边形... 造孔剂法是泡沫铝制备的一种重要方法,本文设计并改进了球形颗粒硅胶模具及圆片状六边形网格硅胶模具。制备出(孔径为1 mm、2 mm、3 mm、4 mm)4种孔径的球形孔泡沫铝及球形孔与六边形通道复合的通孔泡沫铝(球形孔径为1 mm、2 mm,六边形通道直径为3 mm),孔隙率控制在80%~90%之间。通过观察球形孔泡沫铝样品的横截面,其孔洞良好的表现了Na_(2)S_(2)O_(3)·5H_(2)O的形状,且样品中具有大量的连通窗口。对横截面进行二值化处理分析,结果表明1 mm、2 mm、3 mm、4 mm的泡沫铝横截面单孔面积分布的峰值随着孔径的增大依次递增。而且泡沫铝横截面的孔洞均具有良好的圆形度,其圆形度效果随孔洞面积的增大略微提高。对于复合孔的泡沫铝其六边形通道良好的保存下来,并且在纵向上层层分布。六边形通道在一定程度上能增加泡沫铝的孔隙率。通过对泡沫铝的金相进行分析,发现样品烧制良好。 展开更多

关键词 泡沫铝 硅胶模具 六边形通孔 二值化 圆度 金相观察

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异型结构多孔金属材料的制备与应用 被引量：2

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作者 刘浩钰 黄闻战 +3 位作者 冯浩轩 杨东伟 郝开元 梁晓媛 《铸造设备与工艺》 2021年第3期58-62,共5页

本文对多孔金属材料的发展现状进行了总结和分析,简述了异型结构多孔金属的应用前景,列举了多孔材料常用的几种制备方法,总结了异型结构多孔金属材料的吸能、电磁屏蔽、过滤以及在生物领域的性能特点和应用价值,并对异型结构多孔金属材... 本文对多孔金属材料的发展现状进行了总结和分析,简述了异型结构多孔金属的应用前景,列举了多孔材料常用的几种制备方法,总结了异型结构多孔金属材料的吸能、电磁屏蔽、过滤以及在生物领域的性能特点和应用价值,并对异型结构多孔金属材料的未来发展方向提出了设想。 展开更多

关键词 异型结构 多孔材料 泡沫金属 性能 制备方法

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骨组织工程用镁基泡沫生物材料的制备与其体外降解行为（英文） 被引量：1

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作者 黄闻战 罗洪杰 +1 位作者 穆永亮 徐建荣 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期3081-3087,共7页

采用熔体发泡法制备了一种镁基泡沫生物材料,其中以镁钙合金为基体材料,羟基磷灰石(HA)为增粘剂,碳酸镁(Mg CO3)为发泡剂。对结构均匀的镁基泡沫生物材料进行测试,研究其生物可降解行为。用腐蚀前后的孔结构、浸泡试验和电化学测试对镁... 采用熔体发泡法制备了一种镁基泡沫生物材料,其中以镁钙合金为基体材料,羟基磷灰石(HA)为增粘剂,碳酸镁(Mg CO3)为发泡剂。对结构均匀的镁基泡沫生物材料进行测试,研究其生物可降解行为。用腐蚀前后的孔结构、浸泡试验和电化学测试对镁基泡沫材料的生物可降解性进行表征。结果表明,在固定时间内随着试样孔隙率的增加,失重率不断增加;相比于添加了HA的样品,不含HA颗粒的样品呈现出更高的质量损失率。同时,Mg基泡沫生物材料的总孔隙率和HA含量均对Mg基泡沫材料的开孔率有重要的影响。在相同时间内,开孔率随试样总孔隙率的增加而增加。在模拟体液(SBF)介质中,含有HA的Mg基泡沫生物材料比不添加HA的试样具有更高的耐腐蚀性。 展开更多

关键词 镁基泡沫材料 生物材料 生物降解行为 浸泡实验 电化学实验 羟基磷灰石颗粒

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熔体发泡法制备镁基/SiC_(p)复合泡沫的工艺

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作者 黄闻战 徐建荣 +2 位作者 罗洪杰 张丽 张健 《材料与冶金学报》 CAS 北大核心 2022年第3期178-183,共6页

以白云石(主要成分为MgCO_(3))为发泡剂、碳化硅颗粒(SiC_(p))为增黏剂,研究了镁基/SiC_(p)复合泡沫的熔体发泡制备工艺,分析了SiC_(p)与镁合金熔体的界面结合状态及SiC_(p)在镁合金熔体中的分散性,重点考察了发泡剂添加量(质量分数)和... 以白云石(主要成分为MgCO_(3))为发泡剂、碳化硅颗粒(SiC_(p))为增黏剂,研究了镁基/SiC_(p)复合泡沫的熔体发泡制备工艺,分析了SiC_(p)与镁合金熔体的界面结合状态及SiC_(p)在镁合金熔体中的分散性,重点考察了发泡剂添加量(质量分数)和颗粒尺寸对镁基/SiC_(p)复合泡沫的密度、孔隙率和结构的影响.研究结果表明,通过熔体发泡法可制备出孔结构均匀、孔隙率高、缺陷相对较少、底部无实体层的镁基/SiC_(p)复合泡沫材料.热力学计算分析表明,经氧化处理后的SiC_(p)表面生成一层较薄的氧化膜,可与镁合金熔体发生化学反应形成冶金结合界面,有利于SiC_(p)的分散.发泡剂的添加量对试样的孔隙率和密度存在相对较大的影响,而发泡剂颗粒粒度对其影响相对较小.发泡剂的适宜添加量为3%,适宜平均粒度为110μm. 展开更多

关键词 熔体发泡法 镁基/SiC_(p)复合泡沫 SiC_(p)白云石 归一化法

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