基于分形理论对轻质材料微孔结构与物理性能关系的研究

摘要

本文以Na Cl为熔盐介质、镁橄榄石为原料制备了多孔镁橄榄石轻质材料,采用分形理论研究材料的微孔结构与材料物理性能的关系。对图像数据在预处理后用Image-Pro Plus软件进行二值化处理。利用分形理论确定线性关系式的相关系数R,以及用数学的方式来研究分形维数D。在烧成温度相同的条件下(1050℃,1100℃和1150℃),随试样中盐含量的增加,孔分形维数略有增加,当试样的烧成温度为1100℃,盐的含量为50%时,分形维数达到最大,即D=2.7。而在同一配比下,试样在1100℃时,孔分形维数较大,试样的孔结构趋于三维规则,烧成后试样的体积密度、显气孔率和常温耐压强度出现拐点。从而揭示了材料结构与性能之间的关系,即材料的分形维数越大,孔结构越趋于三维结构,材料的性能越优。