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gasar多孔合金研究进展

稀有金属材料与工程 2022年第4期51卷 1263-1269页

作者：金青林王彬李再久李飞刘恩典黎振华刘明昭昆明理工大学材料科学与工程学院云南昆明650093 昆明理工大学民航与航空学院云南昆明650500 昆明理工大学城市学院云南昆明650051

gasar是一种基于气体在金属固/液两相中的溶解度差而发展起来的制备多孔金属的新工艺。如何获得气孔结构规则的多孔合金,是当前gasar多孔材料大规模应用的技术瓶颈和研究热点之一。造成多孔合金气孔结构规则性难以控制的主要原因有:合... 详细信息

gasar是一种基于气体在金属固/液两相中的溶解度差而发展起来的制备多孔金属的新工艺。如何获得气孔结构规则的多孔合金,是当前gasar多孔材料大规模应用的技术瓶颈和研究热点之一。造成多孔合金气孔结构规则性难以控制的主要原因有:合金凝固时其界面前沿“糊状区”的影响,以及合金元素加入后,固-液界面失稳而导致的凝固模式改变;前期研究主要从制备技术改进和合金成分设计(微合金化)这两个角度,来弱化以上两个因素对气孔定向生长的影响。从制备技术发展(简单模铸法→连续区域熔炼法→连续铸造法)的角度,综述了国内外gasar多孔合金的研究进展,总结了影响多孔合金气孔结构规则性的主要因素,分析了现有研究的不足,并对今后的发展方向进行了展望。

关键词： gasar 多孔合金气孔结构凝固模式糊状区

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氢在gasar工艺常用纯金属中的溶解度

金属学报 2007年第2期43卷 113-118页

作者：张华伟李言祥刘源清华大学机械工程系先进成形制造教育部重点实验室北京100084

对于氢在纯金属中的溶解度,文献中的大量数据存在分散性,不便选用．本文搜集到了大量氢在gasar工艺常用的五种纯金属Al,Mg,Cu,Ni和Re中的溶解度数据及其经验公式,按照lg[H]=-A/T+B+0．5lg(pH_2/101325)统一形式与单位后,考虑其溶解度常... 详细信息

对于氢在纯金属中的溶解度,文献中的大量数据存在分散性,不便选用．本文搜集到了大量氢在gasar工艺常用的五种纯金属Al,Mg,Cu,Ni和Re中的溶解度数据及其经验公式,按照lg[H]=-A/T+B+0．5lg(pH_2/101325)统一形式与单位后,考虑其溶解度常数A和B的波动,选择溶解度比较接近的数据,对其A和B值求平均,得到了新的溶解度计算公式,作为gasar试样气孔率预测、浓度场计算、气孔生长数值模拟及多元合金中气体溶解度计算等工作的基础．

关键词：溶解度氢气多孔金属藕状结构 gasar

气泡形核和长大对gasar多孔Cu的气孔结构和分布的影响

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材料研究学报 2017年第9期31卷 641-649页

作者：李飞李再久田娟娟谢明朱绍武陈家林昆明理工大学城市学院昆明650051 昆明理工大学航空学院昆明650500 昆明贵金属研究所稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室昆明650106

研究了气泡形核及长大对gasar气孔结构和分布的影响。结果表明:气孔在柱状晶过渡区内生长时,其定向生长受限使气孔的长度变短,内壁不光滑,圆整度变小;当基体以柱状晶生长时气孔随基体共生生长形成典型藕状多孔结构,气孔的长度增加,内壁... 详细信息

研究了气泡形核及长大对gasar气孔结构和分布的影响。结果表明:气孔在柱状晶过渡区内生长时,其定向生长受限使气孔的长度变短,内壁不光滑,圆整度变小;当基体以柱状晶生长时气孔随基体共生生长形成典型藕状多孔结构,气孔的长度增加,内壁光滑,圆整度增加。随着气体压力的增大形核功降低导致气泡形核率增加,从而使藕状多孔Cu中气泡的分布逐渐从晶界转移到晶内,试样的平均孔径减小而气孔的密度数和均匀性提高。由于固液界面上的沟槽和晶界的特殊性,气泡在晶界处的形核优先于晶内,导致晶界处气孔的平均直径比晶内气孔的直径大。

关键词：金属材料 gasar 藕状多孔Cu 凝固模式形核长大

凝固模式对gasar多孔Cu-Cr合金结构及组织影响

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材料热处理学报 2015年第3期36卷 15-20页

作者：宋群玲金青林李再久杨天武蒋业华周荣昆明理工大学材料科学与工程学院云南昆明650093 昆明冶金高等专科学校冶金材料学院云南昆明650033

在0.6 MPa纯H2气氛中,采用金属/H2共晶定向凝固(gasar)技术制备得到gasar多孔Cu-x Cr合金。研究了Cr含量、凝固模式以及凝固速率对gasar多孔合金气孔结构和显微组织的影响。结果表明,当合金以平面、胞状及柱状枝晶凝固时,gasar多孔Cu-x... 详细信息

在0.6 MPa纯H2气氛中,采用金属/H2共晶定向凝固(gasar)技术制备得到gasar多孔Cu-x Cr合金。研究了Cr含量、凝固模式以及凝固速率对gasar多孔合金气孔结构和显微组织的影响。结果表明,当合金以平面、胞状及柱状枝晶凝固时,gasar多孔Cu-x Cr合金能获得定向生长气孔。当凝固方式转变为等轴枝晶凝固时,定向生长气孔发生中断。gasar多孔Cu-x Cr合金(x=0.8%、1.3%)气孔在共晶相前沿析出,与共晶组织协同定向生长。随Cr含量增加,共晶组织体积百分比增加,孔隙率和孔圆整度进一步增加;随多孔Cu-1.3 Cr合金试样凝固高度增加,凝固速率下降,界面生长方式转变为等轴晶生长方式,则无法得到定向生长气孔。

关键词： gasar 多孔Cu-Cr合金凝固速率共晶组织凝固模式

gasar制备Al-5Cu多孔合金及其压缩性能

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特种铸造及有色合金 2017年第4期37卷 423-427页

作者：张兴禄 Olga Komissarchuk 郝海大连理工大学材料科学与工程学院

利用gasar法(固-气共晶定向凝固法)制备了Al-5Cu多孔合金,研究了温度、氢气压力对孔隙率的影响。温度与饱和氢气压力的提高可以提高氢气在液态Al-5Cu合金中的溶解度,使孔隙率增加。研究了gasar制备Al-5Cu合金中气孔的形成机理,气孔在Al... 详细信息

利用gasar法(固-气共晶定向凝固法)制备了Al-5Cu多孔合金,研究了温度、氢气压力对孔隙率的影响。温度与饱和氢气压力的提高可以提高氢气在液态Al-5Cu合金中的溶解度,使孔隙率增加。研究了gasar制备Al-5Cu合金中气孔的形成机理,气孔在Al-Cu共晶相中形成,并随着液相与共晶相的界面的移动而生长。此外,还对不同孔隙率的gasar制备Al-5Cu的压缩性能进行了测试。

关键词： gasar Al-5Cu合金孔隙率压缩性能

gasar多孔Cu-1．3Cr合金制备及结构特征

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特种铸造及有色合金 2015年第6期35卷 572-576页

作者：宋群玲金青林杨天武周荣昆明理工大学材料科学与工程学院昆明冶金高等专科学校冶金材料学院

采用金属/H2共晶定向凝固技术在纯H2气氛下制备了不同气压条件下的多孔Cu-1.3Cr合金,研究了气体压力对多孔Cu-1.3Cr合金气孔结构和分布的影响。结果表明,在纯H2条件下,平均孔隙率随气压升高逐渐增大,当气压超过0.5 MPa时,由于气体逸出... 详细信息

采用金属/H2共晶定向凝固技术在纯H2气氛下制备了不同气压条件下的多孔Cu-1.3Cr合金,研究了气体压力对多孔Cu-1.3Cr合金气孔结构和分布的影响。结果表明,在纯H2条件下,平均孔隙率随气压升高逐渐增大,当气压超过0.5 MPa时,由于气体逸出造成孔隙率有所下降;气孔平均孔径随气压升高而减小;气压越高,气孔越多,气孔分布越均匀。同时,气孔的尺寸分布范围变窄,气孔间距变小。

关键词： gasar 多孔Cu-1.3Cr合金氢气压力孔隙率平均气孔直径

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gasar规则多孔合金气孔析出机制研究

铸造技术 2017年第8期38卷 1913-1917页

作者：宋群玲金青林昆明理工大学材料科学与工程学院云南昆明650093 昆明冶金高等专科学校冶金材料学院云南昆明650033

在纯H_2气氛中,采用金属/H_2共晶定向凝固技术制备得到了不同合金成分和气压条件下的多孔Cu-xCr合金,研究了多孔Cu-xCr合金气孔析出机制。结果表明:气孔在gasar多孔Cu及单相Cu-Cr合金中的晶内和晶界均能形核,而在gasar多孔亚共晶及过共... 详细信息

在纯H_2气氛中,采用金属/H_2共晶定向凝固技术制备得到了不同合金成分和气压条件下的多孔Cu-xCr合金,研究了多孔Cu-xCr合金气孔析出机制。结果表明:气孔在gasar多孔Cu及单相Cu-Cr合金中的晶内和晶界均能形核,而在gasar多孔亚共晶及过共晶Cu-xCr合金中,气孔在共晶组织上析出和共晶组织协同定向生长。

关键词： gasar 多孔Cu-xCr合金气孔析出共晶组织

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gasar铝铜合金的制备及其孔结构研究

GASAR铝铜合金的制备及其孔结构研究

作者：张兴禄大连理工大学

学位级别：硕士

近些年,gasar(固-气共晶凝固)法制备多孔金属工艺引起了人们的广泛关注。gasar金属材料除了具有多孔材料的高比强度/比刚度、能量吸收、阻尼减震、吸声隔音、电磁屏蔽等诸多优良性能外,还因其独特的定向气孔结构而具有各向异性的特点。... 详细信息

近些年,gasar(固-气共晶凝固)法制备多孔金属工艺引起了人们的广泛关注。gasar金属材料除了具有多孔材料的高比强度/比刚度、能量吸收、阻尼减震、吸声隔音、电磁屏蔽等诸多优良性能外,还因其独特的定向气孔结构而具有各向异性的特点。基于其独特的结构与良好的性能,将会在航空航天、汽车制造、交通设施、医用等诸多领域具有良好的应用前景。本文在氢气氛围下利用定向凝固法制备gasar铝铜合金,研究了制备工艺过程中温度、氢气压力对gasar Al-5%Cu合金孔隙率的影响规律。研究表明：温度与氢气压力的提高可以增大氢气在液态铝铜合金中的溶解度,使gasar Al-5%Cu合金中的孔隙率增加。对不同孔隙率的gasar Al-5%Cu合金试样的压缩性能进行了测试,试样的应力-应变曲线可以分为三个变形阶段：弹性变形阶段、坍塌变形阶段和致密化阶段。随着孔隙率的增加,压缩测试的应力-应变曲线在第二变形阶段的“平台区”更加明显。研究了铜含量(质量分数分别为5%、10%、20%、25%、30%和33%)对gasar铝铜合金孔结构和孔隙率的影响。结果表明：铜含量在0-25%之间时,gasar铝铜合金的孔隙率和平均孔径随着铜含量的增加而增大;铜含量在25%-33%之间时,其孔隙率与平均孔径随铜含量的增加而减小;在铜含量为33%的共晶成分下,几乎没有气孔形成;气孔的形状随着铜含量的增加由椭球形逐渐变成球形。通过分析可知,气孔的形成和生长受到先析出相和糊状区的影响,氢原子在凝固中的扩散受到糊状区宽度的影响,孔隙率和气孔直径随着糊状区宽度的降低而增大;共晶成分的层片状结构不利于气孔的形核生长,所以在Al-33%Cu合金中没有气孔的形成;气孔的生长受到先析出相的限制作用,随着先析出相的增加,气孔形状逐渐由椭球形变为球形。测试了具有不同铜含量的gasar铝铜合金的压缩性能,结果表明：随着铜含量的增加,gasar铝铜合金的强度逐渐增大,塑性逐渐降低。

关键词： gasar 孔结构铝铜合金氢气压力压缩性能

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gasar及gasarITE研究进展

GASAR及GASARITE研究进展