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《二维放射状规则多孔金属Mg的制备》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、http://www.paper.edu.cn二维放射状规则多孔金属Mg的制备王雪刘源李言祥(清华大学先进成形制造重点实验室，清华大学机械工程系，北京，100084)(高等学校博士学科点专项科研基金资助课题（20020003086），联系人：李言祥，教授，Tel:(010)62773640,Fax:(010)62773637,E-mail:yanxiang@tsinghua.edu.cn)摘要：本文采用Gasar工艺(金属-气体共晶定向凝固)，通过使热流径向传递，成功制备了具有二维径向气孔分布的放射状多孔金属Mg，并研究了其结构特
2、点以及气体压力等对气孔率、气孔大小和分布的影响。关键词：多孔金属，共晶凝固，Gasar工艺，放射状结构FabricationofRegularPorousMagnesiumwithRadialPoreDistributionWangXue，LiuYuan，LiYanxiang(KeyLaboratoryforAdvancedManufacturingbyMaterialsProcessingTechnology,Dept.ofMechanicalEngineering,TsinghuaUniversity,Beijing,P.R.
3、China,100084)Correspondent:Prof.LIYanxiang,Tel:(010)62773640,Fax:62773637,E-mail:yanxiang@tsinghua.edu.cn）Abstract：ByuseoftheGasarprocess(unidirectionalsolidificationofmetal-gaseutectic),porousmagnesiumsampleswithradialporedistributionhavebeenfabricatedsuccessfullythr
4、oughalteringtheheattransferringfromtheaxialtoradialdirection.Inaddition,thispaperalsostudiedthestructuralfeaturesandtheeffectofgaspressureonporosity,poresizeanddistribution.Keywords：Porousmetal,Eutecticsolidification,Gasarprocess,Radialporestructure多孔材料由于其质轻、吸声、减振、隔热等
5、多方面的性能特点，正逐渐成为一种常用的工程材料而得到越来越多的重视[1]。在多孔金属的多种制备方法中，金属-气体共晶凝固法(“Gasar”工艺)由于可以容易实现对气孔率、气孔尺寸以及气孔排列方向的控制而被认为是制备多孔金属的革命性工艺。这种工艺利用金属-气体共晶反应生成一个固相和气相来获得多孔结构[2]。其原理为：在高压氢气或氢气和氩气的混合气氛中熔化无氢化物形成的金属或合金，当熔体中溶解的氢气达到其饱和度后，将合金熔体浇入水冷铸型中定向凝固。由于氢气在固相和液相中的溶解度差，在适当的工艺条件下，凝固界面处过饱和的氢气将析出形成气
6、泡并随固相一起生长，这相当于发生了一个固气共晶转变，最后得到圆柱形气孔沿凝固方向定向排列于金属基体中的多孔结构。如图1所示，对于圆柱形试样，－1－http://www.paper.edu.cn通过控制热流的方向可以得到孔洞沿轴向分布的藕状结构(从下向上的一维定向凝固)和沿径向分布的放射状结构(由外向内或由内向外的二维定向凝固)。Gasar工艺所得到的规则多孔结构是目前其它方法所不能得到的，而且孔隙率、孔径可随意可调。遗憾的是，目前国内外的主要研究工作都围绕其一维定向凝固以及所获得的藕状多孔结构进行[3-14]，而少见针对其二维定向
7、凝固以及所获得的放射状多孔结构。而放射状多孔结构的特殊气孔结构和性能特点使其在过滤器、自润滑轴承以及燃油喷注器、气体分散器等功能性装置方面具有无可替代的优势，尤其在航天方面具有很大的应用潜力，比如火箭发动机燃油雾化器和燃烧室发汗冷却元件等。作者所在课题组前期开展了有关金属-气体共晶一维定向凝固的研究工作[11-14]，这些工作为我们开展二维定向凝固工作奠定了很好的基础。本文研究了放射状多孔金属Mg的Gasar制备工艺，重点考察了气体压力对气泡形核、孔隙率、气孔形貌和空间分布的影响，并对凝固过程中发生的气孔的生长、合并与粗化进行了分
8、析。HHHHHHH(a)onedimensionalaxialgrowth(b)twodimensionalradialgrowth(lotus-typeporousstructure)(radialporousstructure)图1不同凝固条件
