金属多孔材料孔形貌分形维数与压缩强度的关联优势

摘要

孔结构是影响金属多孔材料各项性能的重要因素之一,而分形理论是研究其孔结构与性能的有效手段.本文以粒度为38～150μm的两种不锈钢粉末(不规则形状和球形)为原料,采用模压技术制备不同孔隙度的金属多孔材料,将其在氢气保护气氛下于1250℃进行烧结,保温时间为2h.然后利用阿基米德定律和计算机控制万能力学试验机分别测试烧结试样的孔隙度与压缩强度,采用金相显微镜观察烧结试样的微观组织,最后利用计盒法分析该多孔材料的孔形貌分形维数,并对分形维数与其压缩强度的关联优势进行了研究.结果表明:随着孔隙度的增加,金属多孔材料的压缩强度逐渐降低,而其孔形貌分形维数逐渐增大.同时,压缩强度与分形维数满足玻耳兹曼模型,可表示为ρd=A2+(A1-A2)/1+exp[D-x0/dx],其中ρd、D分别为压缩强度和分形维数.