多孔Cu、多孔Al 2 O 3 /Cu纳米复合材料的制备及其结构、性能研究
发布时间：2021-12-23 23:09
刚性的骨架与金属内部众多的孔隙配合而组成的多孔金属材料具有很多特殊的结构功能性,比如消音降噪、散热、流通渗透、冲击吸能以及高阻尼特性。本文以冰糖颗粒作新型造孔剂,采用烧结-脱溶法成功制备了孔隙率、孔径可控的开孔型多孔铜及多孔Al2O3/Cu纳米复合材料。并对样品进行了宏、微观形貌观察及压缩、阻尼、抗氧化性能的测试,结果发现:1、以冰糖为造孔剂制备的多孔铜及掺Ce多孔铜、多孔Al2O3/Cu纳米复合材料均为三维贯通的网络状结构,多孔样品基体中的孔洞分布均匀,孔的形貌及大小均与冰糖颗粒的相似。2、多孔铜优化的制备工艺为:300 MPa压制→100℃脱溶3 h→940℃烧结3 h→炉冷。所制得的多孔铜孔隙率范围为60%85%,孔径范围为0.351.25 mm。添加少量酚醛树脂粘接剂的多孔铜样品在脱溶过程中可保护铜基体骨架不坍塌从而使得孔隙形状更规则。3、多孔Cu及多孔Al2O3/Cu纳米复合材料的准静态压缩应力-应变曲线均具有明显的弹性区、平台区和致密化区。随着孔隙率的提高,弹性区缩短而平台区延长,致密化起点应力水平降低,同时多孔铜样品的吸能本领降...
【文章来源】：河北工业大学天津市 211工程院校
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 多孔金属材料概述
1.2 多孔金属的制备工艺
1.2.1 多孔金属的液态成形工艺
1.2.1.1 熔体发泡法
1.2.1.2 渗流铸造法
1.2.1.3 熔模铸造法
1.2.1.4 气-固共晶定向凝固法
1.2.2 多孔金属的粉末成形工艺
1.2.2.1 松装烧结法
1.2.2.2 烧结-脱溶法
1.2.3 多孔金属材料的其他成形工艺
1.2.3.1 电沉积法
1.2.3.2 气相沉积法
1.3 多孔金属材料的应用
1.4 本文的研究意义及主要研究内容
1.4.1 本文的研究意义
1.4.2 本文的主要研究内容
第二章 实验材料、设备及方法
2.1 实验材料
2.1.1 电解铜粉
2.1.2 高纯纳米Al_2O_3粉体
2.1.3 造孔剂
2.1.4 酚醛树脂(PF树脂)
2.2 实验仪器及设备
2.2.1 材料制备用仪器与设备
2.2.2 材料表征与性能测试用仪器与设备
2.3 实验设计与方法
2.3.1 多孔Cu及掺Ce多孔Cu的制备工艺
2.3.2 多孔Al_2O_3/Cu的制备
2.3.3 掺Ce多孔Cu的制备工艺
2.3.4 多孔样品孔隙率的计算
第三章 实验结果分析
3.1 多孔Cu的宏、微观形貌及性能
3.1.1 多孔铜样品的宏、微观形貌
3.1.2 多孔铜的准静态压缩性能
3.1.3 多孔铜的阻尼性能
3.2 多孔Al_2O_3/Cu的宏微、观形貌及性能
3.2.1 多孔Al_2O_3/Cu的宏、微观形貌
3.2.2 多孔Al_2O_3/Cu的准静态压缩性能
3.2.3 多孔Al_2O_3/Cu的阻尼性能
3.3 掺Ce多孔Cu的宏、微观形貌及高温抗氧化性能
3.3.1 掺Ce多孔Cu的宏、微观形貌
3.3.2 掺Ce多孔Cu的高温抗氧化性能
3.4 本章小结
第四章 结论
参考文献
攻读学位期间取得的相关研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]定向凝固规则多孔铜的凝固传热及凝固层厚度分析[J]. 杨天武,李再久,金青林,蒋业华,周荣. 铸造技术. 2013(02)
[2]弥散强化铜弥散相特征与其性能的关系[J]. 王永朝,刘国元,付自来,陈会东,雷竹芳,李文甫. 材料开发与应用. 2012(04)
[3]含宏观孔开孔泡沫铝的阻尼机制研究[J]. 魏健宁,杨锋涛,潮兴兵,周玉修,黄天成,邹俊生. 材料导报. 2012(12)
[4]酚醛树脂胶黏剂的研究进展[J]. 隋月梅. 黑龙江科学. 2011(03)
[5]以NaCl为造孔剂制备开孔多孔铜的孔隙形貌及压缩性能[J]. 王清周,李诺,王倩,吴爱忠,崔春翔. 机械工程材料. 2011(04)
[6]烧结温度对泡沫铌力学性能及微观组织的影响[J]. 节云峰,阮建明,邹俭鹏. 中国有色金属学报. 2010(10)
[7]多孔泡沫金属的制备和性能[J]. 李雯霞. 中国铸造装备与技术. 2009(05)
[8]藕状多孔铜沿垂直于气孔方向的压缩变形行为与本构关系[J]. 刘新华,姚迪,刘雪峰,谢建新. 中国有色金属学报. 2009(07)
[9]酚醛树脂的复合改性研究进展[J]. 王艳志,马勤,冯辉霞. 应用化工. 2009(02)
[10]多孔泡沫金属抗侵彻能力研究[J]. 刘赵淼,高建成. 北京工业大学学报. 2009(02)
硕士论文
[1]纳米多孔铜及其复合物的制备与催化性能研究[D]. 马琳.吉林大学 2014
[2]新型稀土铬钴铜合金材料研究[D]. 张媛媛.兰州理工大学 2012
[3]铜基多孔形状记忆合金的制备与性能研究[D]. 李诺.河北工业大学 2011
[4]新型稀土碲铜合金材料及抗氧化性能研究[D]. 丁丁.兰州理工大学 2010
[5]金属材料阻尼测试研究[D]. 姚千斌.西北工业大学 2007
[6]氧化铝颗粒弥散强化铜基复合材料的研究[D]. 李勇.华中科技大学 2005
本文编号：3549364
【文章来源】：河北工业大学天津市 211工程院校
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
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摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 多孔金属材料概述
1.2 多孔金属的制备工艺
1.2.1 多孔金属的液态成形工艺
1.2.1.1 熔体发泡法
1.2.1.2 渗流铸造法
1.2.1.3 熔模铸造法
1.2.1.4 气-固共晶定向凝固法
1.2.2 多孔金属的粉末成形工艺
1.2.2.1 松装烧结法
1.2.2.2 烧结-脱溶法
1.2.3 多孔金属材料的其他成形工艺
1.2.3.1 电沉积法
1.2.3.2 气相沉积法
1.3 多孔金属材料的应用
1.4 本文的研究意义及主要研究内容
1.4.1 本文的研究意义
1.4.2 本文的主要研究内容
第二章 实验材料、设备及方法
2.1 实验材料
2.1.1 电解铜粉
2.1.2 高纯纳米Al_2O_3粉体
2.1.3 造孔剂
2.1.4 酚醛树脂(PF树脂)
2.2 实验仪器及设备
2.2.1 材料制备用仪器与设备
2.2.2 材料表征与性能测试用仪器与设备
2.3 实验设计与方法
2.3.1 多孔Cu及掺Ce多孔Cu的制备工艺
2.3.2 多孔Al_2O_3/Cu的制备
2.3.3 掺Ce多孔Cu的制备工艺
2.3.4 多孔样品孔隙率的计算
第三章 实验结果分析
3.1 多孔Cu的宏、微观形貌及性能
3.1.1 多孔铜样品的宏、微观形貌
3.1.2 多孔铜的准静态压缩性能
3.1.3 多孔铜的阻尼性能
3.2 多孔Al_2O_3/Cu的宏微、观形貌及性能
3.2.1 多孔Al_2O_3/Cu的宏、微观形貌
3.2.2 多孔Al_2O_3/Cu的准静态压缩性能
3.2.3 多孔Al_2O_3/Cu的阻尼性能
3.3 掺Ce多孔Cu的宏、微观形貌及高温抗氧化性能
3.3.1 掺Ce多孔Cu的宏、微观形貌
3.3.2 掺Ce多孔Cu的高温抗氧化性能
3.4 本章小结
第四章 结论
参考文献
攻读学位期间取得的相关研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]定向凝固规则多孔铜的凝固传热及凝固层厚度分析[J]. 杨天武,李再久,金青林,蒋业华,周荣. 铸造技术. 2013(02)
[2]弥散强化铜弥散相特征与其性能的关系[J]. 王永朝,刘国元,付自来,陈会东,雷竹芳,李文甫. 材料开发与应用. 2012(04)
[3]含宏观孔开孔泡沫铝的阻尼机制研究[J]. 魏健宁,杨锋涛,潮兴兵,周玉修,黄天成,邹俊生. 材料导报. 2012(12)
[4]酚醛树脂胶黏剂的研究进展[J]. 隋月梅. 黑龙江科学. 2011(03)
[5]以NaCl为造孔剂制备开孔多孔铜的孔隙形貌及压缩性能[J]. 王清周,李诺,王倩,吴爱忠,崔春翔. 机械工程材料. 2011(04)
[6]烧结温度对泡沫铌力学性能及微观组织的影响[J]. 节云峰,阮建明,邹俭鹏. 中国有色金属学报. 2010(10)
[7]多孔泡沫金属的制备和性能[J]. 李雯霞. 中国铸造装备与技术. 2009(05)
[8]藕状多孔铜沿垂直于气孔方向的压缩变形行为与本构关系[J]. 刘新华,姚迪,刘雪峰,谢建新. 中国有色金属学报. 2009(07)
[9]酚醛树脂的复合改性研究进展[J]. 王艳志,马勤,冯辉霞. 应用化工. 2009(02)
[10]多孔泡沫金属抗侵彻能力研究[J]. 刘赵淼,高建成. 北京工业大学学报. 2009(02)
硕士论文
[1]纳米多孔铜及其复合物的制备与催化性能研究[D]. 马琳.吉林大学 2014
[2]新型稀土铬钴铜合金材料研究[D]. 张媛媛.兰州理工大学 2012
[3]铜基多孔形状记忆合金的制备与性能研究[D]. 李诺.河北工业大学 2011
[4]新型稀土碲铜合金材料及抗氧化性能研究[D]. 丁丁.兰州理工大学 2010
[5]金属材料阻尼测试研究[D]. 姚千斌.西北工业大学 2007
[6]氧化铝颗粒弥散强化铜基复合材料的研究[D]. 李勇.华中科技大学 2005
本文编号：3549364
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