Gasar工艺参数对藕状多孔镁结构参数的影响

【作者】 刘源； 李言祥； 张华伟； 万疆；

【机构】 清华大学机械工程系；

【摘要】 多孔材料由于其质轻、吸声、减振、隔热等多方面的性能特点,正逐渐成为一种常用的工程材料而得到越来越多的重视。金属/气体共晶定向凝固(Gasar)是一种制备规则多孔金属的新工艺。本文利用自行开发的Gasar装置,成功制备了具有规则气孔分布的藕状多孔金属Mg,并从理论和实验上研究了气体总压力以及氢气和氩气分压比对气孔平均直径和尺寸分布均匀性的影响。研究结果表明:当PH2和熔体保温温度T保持恒定时,如果PAr<△Pmin(最小过饱和压力),随着氩气分压的增大,气孔尺寸分布均匀性提高,同时气孔平均尺寸减小。如果PAr>△Pmin,随着PAr的增大,尤其是当PAr接近△Pmax(最大过饱和压力)时,气孔尺寸分布均匀性降低,同时气孔平均尺寸增大。极端条件下当PAr=△pmax,气孔则不能形核,因此得不到藕状结构。换句话说,PAr=△Pmin是获得最小的气孔平均尺寸和最佳尺寸分布均匀性的压力条件。总的来说,当PAr<△Pmin,气孔平均直径Dm仅仅取决于凝固压力Ps的大小。也就是说随着凝固压力的增大,Dm不断降低,同时气孔尺寸分布均匀性也不断提高。更多还原