在大(dà)多數粉末冶金應用中(zhōng),由金屬粉末冶金通過壓制與燒結的材料都是多孔性的。作爲結構零件,要求孔隙度低,但在其他應用中(zhōng),對于有特殊功能需要的産品則要求孔隙度可控。粉末冶金多孔性材料中(zhōng)應用zui廣泛的是自潤滑軸承、金屬過濾器及金屬電(diàn)極。
多孔性材料的材質種類繁多,應用範圍及其廣泛,結構和使用特性涉及到很多方面,并且由于使用目的不同對材料的性能要求及其表征形式也各異,因此,在研究多孔性材料時,了解其檢測方法就顯得很有必要。
一(yī)般多孔性材料系是指孔隙度在15% 以上的材料。由于大(dà)量空隙的存在,使得它在性能方面與材質相同的緻密材料有着很大(dà)的差别。比如較高的孔隙度将導緻機械強度、導熱、導電(diàn)與耐腐蝕等性能的下(xià)降。但是,多孔性材料的廣泛應用也正是由于空隙的存在。。孔隙特性是多孔材料的基本特性之一(yī)。多孔隙材料的的其他一(yī)些重要性能都能直接或者間接的與其孔隙特性相關。因此正确地測定孔隙度是分(fēn)析多孔材料性能的重要手段之一(yī)。下(xià)面介紹兩種常用的測定孔隙度的方法:液體(tǐ)靜力平衡法和漂浮法。
多孔性金屬材料應用在過濾器的目的是去(qù)除流體(tǐ)如石油、汽油、制冷劑、聚合物(wù)熔體(tǐ)、水懸浮液、空氣或其他氣體(tǐ)流體(tǐ)中(zhōng)的小(xiǎo)固體(tǐ)顆粒。過濾器要求要求材料具有合适的力學強度、能濾出規定尺寸的固體(tǐ)顆粒、流體(tǐ)的透過性、良好的環境耐腐蝕性。因此制作過濾器的多孔性金屬材料時要充分(fēn)研究對多孔性金屬材料的影響因素。材料的性能取決于粉末的粒度和孔隙度,對于316L不鏽鋼粉末制成的過濾器,粒度越大(dà)、孔隙度越高材料的凝滞透過性系數越高,過濾器的級别也越高。可見過濾器的級别是通過控制過濾器的孔隙度和壓制用的粉末的粒度級來确定的。
多孔性材料的另一(yī)個重要的利用是電(diàn)極。通常是有鎳粉制成。多孔性鎳電(diàn)極有兩種用途:堿性電(diàn)池和燃料電(diàn)池。在不同的電(diàn)池中(zhōng),電(diàn)極上發生(shēng)的反應也是不同的,因此對電(diàn)極材料的要求也是不同的。堿性電(diàn)池必須擁有很高的孔隙度,在這些電(diàn)極的多孔性結構必須能容納下(xià)大(dà)量的電(diàn)池活性物(wù)質,在正極爲氫氧化鎳,負極爲氫氧化镉。燃料電(diàn)池電(diàn)極是由等軸狀而不是纖維狀羰基鎳粉制成,這種電(diàn)極需要較低的孔隙度和将孔徑嚴格控制在3~8um範圍以内。
多孔性材料的孔隙度特征在含油軸承,消聲器設備等等設備的制造時都是要充分(fēn)考慮的重要影響因素。
多孔性材料的制備是一(yī)種特殊的冶金技術,是一(yī)種制造高新材料的重要工(gōng)藝,有時也是*辦法。隻從燒結金屬含油軸承以來,随着汽車(chē)産業的發展,該技術的将材料的制備與發展結合在一(yī)起充分(fēn)得到了發展。多孔性材料的應用很大(dà)程度上解決了日常生(shēng)産中(zhōng)出現的很難解決或者不能解決的問題。随着科學技術的不斷發展已經對粉末冶金的不斷研究,多孔性材料的更多影響因素的控制也在不斷的發展,推動了材料科學的發展。