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气压对藕状多孔Cu-Cr合金气孔结构及形貌的影响文志春,金青林,宋群玲,蒋业华昆明理工大学材料科学与工程学院摘 要:采用金属/气体共晶定向凝固工艺(Gasar),在不同氢气压力条件下制备了藕状多孔Cu-Cr合金,研究了氢气压力对藕状多孔Cu-Cr合金气孔结构和形貌因子的影响.结果表明,当氢气压力大于气孔形成临界压力时,随氢气压力的增大,气孔率和孔隙密度增大,而平均气孔直径缓慢减小;当氢气压力大于气体逸出临界压力时,气孔率和平均气孔直径急剧减小,而孔隙密度大幅增加;此外,随氢气压力的增加,气孔形貌因子逐渐减小.关键词:多孔Cu-Cr合金;Gasar;氢气压力;气孔结构;气孔形貌;......
定向凝固藕状多孔Al生长过程的模拟仿真杨倩倩1,刘源1,2,李言祥1,21. 清华大学材料学院2. 清华大学先进成形制造教育部重点实验室摘 要:通过对Gasar凝固过程中的传质,气泡形核,气孔生长,中断及脱离等的理论分析,建立了一个描述单气孔演变过程的非稳态三维模型,并采用有限差分的方法模拟了不同凝固速率下定...,实际凝固过程中熔体上方的H2向熔体内的不断扩散是导致该差异的主要原因;随着熔体过热度和H2分压的逐渐增大,对应藕状多孔Al固/气两相协同生长凝固速率范围的最大值由不足0.01 mm/s先逐渐增加之后稳定在0.15 mm/s,最小值则由0.0001 mm/s左右逐渐增加至约0.01 mm/s;对Al-H2系和Cu-H2系相关参数的比较分析表明,H2在金属熔体中的溶解度是决定Al-H2系Gasar结构......
低气压下藕状多孔铜的结构控制与研究卫真真,金青林,李再久,蒋业华昆明理工大学材料科学与工程学院摘 要:采用金属-气体共晶定向凝固技术,利用自行研制的Gasar模铸装置,在保温温度为1456 K,氢气压分别为0.04,0.07,0.10 MPa的工艺条件下,成功制备出了直径为Ф100 mm,高度为150 mm的藕状多孔铜试样(气孔率分别为:23.1%,38.5%,48.2%).在线切割机上将所制备的试样分别沿纵向和不同高度处切开,利用扫描仪和Image J软件对试样照片和气孔率进行采集,统计,研究了低气压下藕状多孔铜气孔和气孔率的分布.结果表明:在低气压(小于0.2 MPa)下,保温温度相同时,随着气压的升高,气孔率升高,气孔孔径也相应地增大,当气压为0.1 MPa时,气孔率增加至48.2%,气孔平均孔......
; 藕状多孔金属是一种新型的多孔材料,结构为圆柱形气孔沿凝固方向定向排列于金属基体中.这种新材料由金属-气体共晶定向凝固方法(常称为"Gasar"工艺)制备[1],与传统的多孔材料相比,其气孔排列定向,规则,并容易实现对气孔率和气孔尺寸的控制,除具有传统多孔材料的性能特点外...: 209-214. [3] Shapovalov V I, Boyko L. Gasar-a new class of porous materials [J]. Advanced Engineering Materials, 2004, 6: 407-410. [4] Higuchi Y, Ohashi Y, Nakajima H. Biocompatibility of lotus......
, 乌克兰的Shapovalov提出了一种制备多孔金属材料的新方法--金属/气体共晶定向凝固法(Gasar法)[9], 该法可以制备金属基体中规则圆柱形气孔定向排列的藕状多孔材料. 藕状多孔金属材料不仅具有比传统多孔金属材料优异的性能(如应力集中小, 力学性能高, 导热能力好等[10, 11]), 且具有比相同材质的致密材料更高的综合力学性能(如密度低, 比模量, 比强度高). 通过改变工艺参数(如气体压力, 分压, 金属液温度, 凝固速度等[12-14])较易实现对气孔率, 气孔大小及分布的控制. 因此, Gasar法制备的藕状多孔材料的性能特点和应用引起了许多国家的极大关注. 美国材料研究协会在1994年和1998年的年会还专门设立了有关Gasar工艺和采用该工艺所制备的多孔金属材料的分会[15]. 美国的桑迪亚国家实验室, 海军研究实验室以及日本大阪大学等相继开展了Gasar技术的......
]. 力学季刊, 2007, 28(4): 503-516.YANG Ya-zheng, YANG Jia-ling. Progress in research work of light materials[J]. Chinese Quarterly of Mechanics, 2007, 28(4): 503-516. [3] 张华伟, 李言祥, 刘 源. Gasar工艺中金属-氢二元相图的研究[J]. 金属学报, 2005, 41(1): 55-59.ZHANG Hua-wei, LI Yan-xiang, LIU Yuan. Study of metal-hydrogen binary phase diagram in Gasar process[J]. Acta Metallurgica Sinica, 2005, 41(1): 55-59. [4] SHAPOVALOV V I......
[3-7]. This material is fabricated by a unidirectional solidification method [8] based on the solubility difference of gas between liquid and solid phases, which is also called Gasar process [9... foams [J]. Progress in Materials Science, 2001, 46(6): 559-632. [3] SHAPOVALOV V I, BOYKO L. Gasar–A new class of porous materials [J]. Advanced Engineering Materials, 2004, 6(6): 407-410. [4] IDE T......
conventional means of measuring the diffusion coefficient of hydrogen. The solid-gas eutectic unidirectional solidification technique [17-19] (or Gasar process) is a new method for fabricating porous materials... a negative correlation exists between DL and CL*. The investigation of bubble nucleation in Gasar solidification [20,21] revealed that heterogeneous nucleation of impurities (such as alumina, silicon......
]. Chinese Quarterly of Mechanics, 2007, 28(4): 503-516. [4] 张华伟, 李言祥, 刘 源. Gasar工艺中金属-氢二元相图的研究[J]. 金属学报, 2005, 41(1): 55-59.ZHANG Hua-wei, LI Yan-xiang, LIU Yuan. Study of metal-hydrogen binary phase diagram in Gasar process[J]. Acta Metallurgica Sinica, 2005, 41(1): 55-59. [5] LIU Y, LI Y X, WAN J. Metal-gas eutectic growth during unidirectional solidification[J]. Metallurgical and Materials......
; kinetic model; MATLAB 镁熔液中氢含量已成为影响镁制品综合性能的关键因素之一[1],尤其在铸造镁合金液态质量检测过程中,氢含量直接决定零件成型后质量[2-3],由于镁合金熔炼时吸氢,导致在铸件中出现显微气孔,严重影响其力学性能.近年来国内外对镁熔液中氢的研究越来越多,张伟华等[4-5]研究了镁等金属熔体中氢气泡的形核机理并通过Gasar工艺法得到了氢在镁等常用纯金属中的溶解度计算公式... Metallurgica Sinica, 2007, 56(8): 4864-4871. [5] 张伟华, 李言祥, 刘源. 氢在Gasar工艺常用纯金属中的溶解度[J]. 金属学报, 2007, 43(2): 113-118. ZHANG Weihua, LI Yanxiang, LIU Yuan. Hydrogen solubility in pure metals for GASAR process[J......