粉末冶金法制备多孔钼及性能研究

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本文采用粉末冶金法利用添加造孔剂的方式制备多孔钼,系统研究了烧结温度、造孔剂种类、造孔剂含量以及压制压力等工艺对制备出材料的显微结构、孔隙形貌、孔隙率、收缩率的影响,并对制备出的多孔钼透过性和抗压性能进行了测试。结果表明:   造孔剂种类和数量是影响多孔镅孔隙结构和力学性能的主要因素。用NH4HC03作为造孔剂时孔隙形状规则,分布均匀;NH4HC03体积分数在60~75%时制备的多孔钼抗压强度超过30MPa,而体积分数达到80%后多孔钼的抗压强度仅为lOMPa。用NaCI作为造孔剂时制备出试样的透过性能最好。试验证明随着造孔剂含量的增加,试样中的孔隙率提高,透过性增加。   压坯的压制压力主要影响多孔钼的微观形貌,在压制强度为150MPa时,钼粉排列非常松散,在压制强度提高到300MPa后造孔剂颗粒被压扁而引起孔隙的变形。随着压制压力的增加钼粉排列也更加整齐和紧密,粉末之间的契合程度加强,孔隙减小,材料的孔隙率下降,线收缩量增加。粉末之间的孔隙减小也引起透过性的降低,粉末之间的粘结和烧结颈更容易长大。随着压坯压制强度的增加,材料的压溃强度也逐渐增加,在300MPa的压制强度下制备出的孔隙率60%的试样压溃强度超过40MPa。   随着烧结温度的提高,多孔钼中钼颗粒表面由粗糙变光滑,颗粒尺寸由小变大、间隙孔逐渐圆化、烧结颈由细变粗、收缩率增加、孔隙率降低。在1350℃时粉末之间的烧结现象已经发生,钼粉颗粒之间已经有烧结颈的形成;在1500℃时颗粒之间的烧结颈已经充分长大,晶粒发生了融合和长大,间隙孔圆化缩小甚至消失。
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