燒結(jié)金屬多孔材料

前言

多孔材料廣泛存在于各種生物體中，如動(dòng)物的骨骼、昆蟲的翅膀、樹木的軀干等，其中許多奧秘還有待去探索。多孔材料在科學(xué)技術(shù)與工業(yè)界已得到普遍應(yīng)用，形成了材料科學(xué)中的一個(gè)重要分支。金屬多孔材料是最重要的一類多孔材料，它不但具有全面的特性，還具有因多孔結(jié)構(gòu)而引發(fā)的一系列特殊性能，如高比強(qiáng)度和高比剛度（超輕）、高阻尼（消聲、減震）、隔熱（低熱導(dǎo)）等。金屬多孔材料在環(huán)保及宇航等領(lǐng)域中發(fā)揮著極其重要的作用。如宇航部門中的超輕結(jié)構(gòu)件、發(fā)散面板、消冰消聲裝置、發(fā)汗冷卻部件；能源部門中的各類電極；煤化工用的通氣錐；核燃料與廢料的凈化裝置；環(huán)保部門中高效低污染的表面燃燒、高溫?zé)焿m與汽車尾氣凈化等。與金屬多孔材料大規(guī)模廣泛應(yīng)用形成鮮明對(duì)比的是，對(duì)這種材料的基礎(chǔ)研究深入不夠。多孔材料科學(xué)工作者任重道遠(yuǎn)，必須鍥而不舍地不斷探索?！稛Y(jié)金屬多孔材料》一書的主編奚正平教授在金屬多孔材料的學(xué)科領(lǐng)域頗有建樹，曾兩度獲得該領(lǐng)域國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。作者所在的西北有色金屬研究院是“金屬多孔材料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”的依托單位，是國(guó)內(nèi)金屬多孔材料門類最全、規(guī)模最大、集研究與生產(chǎn)開發(fā)于一體的研究院所，從事金屬多孔材料的研究與開發(fā)已有四十余年，為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)防現(xiàn)代化做出了重要貢獻(xiàn)。本書綜合了該院多年來(lái)的研究成果和國(guó)內(nèi)外最新發(fā)展?fàn)顩r，全面介紹了金屬多孔材料的孔結(jié)構(gòu)特征、表征方法及應(yīng)用功能，介紹了金屬粉末、金屬纖維、金屬絲網(wǎng)和金屬膜多孔材料的最新發(fā)展。本書全面分析和闡述了多孔材料的理論、生產(chǎn)實(shí)踐以及在工業(yè)上的應(yīng)用，這對(duì)從事多孔材料研究與開發(fā)的科技工作者有重要參考價(jià)值，r也可作為相關(guān)研究生盼重要讀物。本書的出版，不但對(duì)金屬多孔材料的理論探索和應(yīng)用研究等方面有所發(fā)現(xiàn)、有所發(fā)明、有所創(chuàng)造有促進(jìn)作用，而且對(duì)陶瓷多孔材料的研究與開發(fā)也有所啟迪。

內(nèi)容概要

　　《燒結(jié)金屬多孔材料》以金屬多孔材料的新理論、新技術(shù)和新材料為主線，介紹了金屬多孔材料基本理論、制備技術(shù)、性能表征、功能特性和應(yīng)用技術(shù)。全書共分6章，第1章引入孔形系數(shù)與彎曲因子等最新概念，闡述金屬多孔材料的孔結(jié)構(gòu)原理、功能特性和孔結(jié)構(gòu)的分形分析；第2章系統(tǒng)論述了金屬多孔材料的性能檢測(cè)方法和原理；第3章論述了燒結(jié)金屬多孔材料的制備原理與新技術(shù)、新材料及應(yīng)用情況；第4、5兩章為燒結(jié)金屬纖維與絲網(wǎng)復(fù)合材料的制備原理與應(yīng)用技術(shù)；第6章論述了燒結(jié)金屬多孔膜的制備技術(shù)與梯度孔結(jié)構(gòu)的形成原理和特殊應(yīng)用。《燒結(jié)金屬多孔材料》對(duì)孔結(jié)構(gòu)特性進(jìn)行了深入的闡述，為研究孔和材料使用環(huán)境的交互作用提供了必要的理論基礎(chǔ)。系統(tǒng)闡述了由于孔的存在而表現(xiàn)出的功能特性和相關(guān)的金屬多孔材料制備理論，為金屬多孔材料研制與應(yīng)用提供了重要的理論支持。突出了研究金屬多孔材料應(yīng)用理論的學(xué)科交叉特點(diǎn)。　　《燒結(jié)金屬多孔材料》可供從事金屬材料研究的工程技術(shù)人員閱讀，也可作為高等院校金屬材料專業(yè)的本科生和研究生的教學(xué)參考用書。

書籍目錄

1 燒結(jié)金屬多孔材料的孔結(jié)構(gòu)及特性1.1 孔與孔隙度1.2 孔結(jié)構(gòu)1.2.1 燒結(jié)金屬多孔材料中孔的構(gòu)成1.2.2 孔的形狀1.2.3 孔彎曲與粗糙度1.2.4 孔的比表面積1.2.5 孔徑與孔徑分布1.2.6 有序孔結(jié)構(gòu)1.2.7 梯度孔結(jié)構(gòu)1.2.8 原始粉末對(duì)燒結(jié)金屬粉末多孔材料孔結(jié)構(gòu)的影響1.3 流體力學(xué)性能1.3.1 流體流經(jīng)多孔體的流動(dòng)狀態(tài)1.3.2 流體透過(guò)燒結(jié)金屬多孔材料的基本公式1.3.3 滲透系數(shù)與孔結(jié)構(gòu)的關(guān)系1.3.4 金屬泡沫材料的滲透系數(shù)1.3.5 多相流透過(guò)多孔體時(shí)的滲透系數(shù)1.3.6 燒結(jié)金屬粉末與纖維多孔材料滲透性能比較1.4 過(guò)濾性能1.4.1 過(guò)濾機(jī)理1.4.2 過(guò)濾效率與精度1.4.3 粉塵泄漏率1.4.4 容塵量1.4.5 流體阻力及流體在過(guò)濾方向上的壓力損失分布1.5 液體對(duì)多孔材料的毛細(xì)浸透1.5.1 毛細(xì)壓力與液體滲透高度1.5.2 吸附的影響1.5.3 孔形狀的影響1.5.4 毛細(xì)壓力與孔結(jié)構(gòu)特性參數(shù)的關(guān)系1.5.5 液體對(duì)真實(shí)多孔體的浸漬速度與高度1.5.6 燒結(jié)金屬多孔材料的毛細(xì)管效率1.6 力學(xué)性能1.6.1 力學(xué)性能與孔隙度的關(guān)系1.6.2 孔形、孔徑對(duì)多孔材料力學(xué)性能的影響1.6.3 燒結(jié)多孔材料的應(yīng)力.應(yīng)變關(guān)系 1.6.4 燒結(jié)金屬纖維多孔材料的強(qiáng)度1.6.5 燒結(jié)金屬泡沫材料的力學(xué)性能1.6.6 燒結(jié)金屬?gòu)?fù)合絲網(wǎng)的強(qiáng)度1.6.7 能量吸收性能1.7 物理性能1.7.1 熱電性能1.7.2 吸聲性能1.8 孔結(jié)構(gòu)分形分析1.8.1 分形理論簡(jiǎn)介1.8.2 多孔材料孔結(jié)構(gòu)分形表征1.8.3 多孔材料滲透系數(shù)分形分析參考文獻(xiàn)2 燒結(jié)金屬多孔材料性能檢測(cè)2.1 密度、孔隙度、開孔率的測(cè)定2.1.1 直接測(cè)量計(jì)算法2.1.2 流體靜力學(xué)法2.1.3 簡(jiǎn)化流體靜力學(xué)法2.1.4 顯微鏡分析法2.1.5 漂浮法2.2 比表面積2.2.1 8.E.T法2.2.2 汞壓法2.2.3 透過(guò)法2.2.4 小角度x射線散射法2.3 流體滲透性2.3.1 滲透系數(shù)2.3.2 相對(duì)透氣系數(shù)2.3.3 相對(duì)滲透系數(shù)2.3.4 流量-壓差曲線2.4 孔徑與孔徑分布2.4.1 顯微鏡觀測(cè)法2.4.2 掃描電鏡照相一計(jì)算機(jī)圖像分析法2.4.3 x射線小角度散射2.4.4 氣泡法2.4.5 液體置換法2.4.6 汞壓法2.4.7 氣體吸附法2.4.8 透過(guò)法2.4.9 氣體擴(kuò)散法2.4.10 過(guò)濾法2.4.11 探針分子法2.4.12 量熱測(cè)孔法2.5 過(guò)濾性能的測(cè)定2.5.1 液體過(guò)濾性能2.5.2 氣體過(guò)濾效率2.5.3 納污量2.5.4 再生性能2.6 力學(xué)性能2.6.1 耐壓強(qiáng)度2.6.2 疲勞性能2.6.3 剪切強(qiáng)度2.6.4 拉伸強(qiáng)度2.6.5 環(huán)拉強(qiáng)度2.6.6 焊接強(qiáng)度2.7 多孔材料的導(dǎo)熱性能2.8 多孔材料的吸聲性能2.8.1 混響室法2.8.2 駐波管法2.8.3 倒頻譜分析法2.9 耐腐蝕性能參考文獻(xiàn)3 燒結(jié)金屬粉末多孔材料3.1 概述3.2 燒結(jié)金屬粉末多孔材料的傳統(tǒng)制備方法3.2.1 模壓成形與燒結(jié)3.2.2 等靜壓成形3.2.3 松裝燒結(jié)3.2.4 粉末軋制3.2.5 粉末增塑擠壓3.3 燒結(jié)金屬粉末多孔材料的新型制備技術(shù)3.3.1 離心沉積技術(shù)3.3.2 注射成形技術(shù)3.3.3 三維打印成形技術(shù)3.3.4 激光快速成形技術(shù)3.3.5 電子束快速成形技術(shù)3.4 燒結(jié)金屬粉末多孔材料及其性能3.4.1 燒結(jié)粉末不銹鋼多孔材料3.4.2 燒結(jié)粉末鈦及鈦合金多孔材料3.4.3 燒結(jié)粉末鎳及鎳合金多孔材料3.4.4 燒結(jié)粉末銅及銅合金多孔材料3.4.5 燒結(jié)粉末金屬間化合物哆孔材料3.4.6 燒結(jié)粉末耐高溫多孔材料3.4.7 泡沫金屬及金屬空心球3.5 燒結(jié)金屬粉末多孔材料的應(yīng)用3.5.1 過(guò)濾與分離3.5.2 流體分布與控制3.5.3 防撞與防震3.5.4 導(dǎo)熱與隔熱3.5.5 消聲降噪3.5.6 生物植入體3.5.7 多孔電極3.5.8 其他應(yīng)用參考文獻(xiàn)4 燒結(jié)金屬纖維多孔材料4.1 金屬纖維4.1.1 金屬纖維概論4.1.2 金屬纖維的制備方法4.1.3 集束拉拔金屬纖維的特性4.2 燒結(jié)金屬纖維氈4.2.1 概述4.2.2 金屬纖維氈的制備4.2.3 金屬纖維氈的過(guò)濾性能4.2.4 燒結(jié)金屬纖維氈的應(yīng)用參考文獻(xiàn)5 金屬絲網(wǎng)多孔材料5.1 金屬絲及金屬絲編織網(wǎng)5.1.1 金屬絲的材質(zhì)及分類5.1.2 金屬絲網(wǎng)的基本知識(shí)5.1.3 金屬絲網(wǎng)的類型5.1.4 工業(yè)用金屬絲網(wǎng)規(guī)格和結(jié)構(gòu)參數(shù)5.2 金屬絲網(wǎng)多孔材料的制備5.2.1 彈性金屬絲多孔材料制備工藝5.2.2 燒結(jié)復(fù)合金屬絲網(wǎng)制備5.2.3 單絲纏繞濾器制備5.2.4 傳熱或換熱用金屬絲網(wǎng)材料的制備5.3 燒結(jié)金屬絲網(wǎng)復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)及特性5.4 燒結(jié)金屬絲網(wǎng)復(fù)合材料及元件的復(fù)合強(qiáng)度5.4.1 剝離法5.4.2 彎曲法5.5 燒結(jié)金屬絲網(wǎng)復(fù)合材料的過(guò)濾性能5.6 金屬絲網(wǎng)傳熱性能5.7 金屬絲網(wǎng)復(fù)合材料的應(yīng)用5.7.1 過(guò)濾與分離5.7.2 阻燃與防爆5.7.3 傳熱和換熱參考文獻(xiàn)6 多孔金屬膜6.1 膜的定義與分類6.1.1 定義及膜分離過(guò)程6.1.2 膜分類6.1.3 金屬膜的分類6.1.4 多孔金屬膜的過(guò)濾性能6.2 燒結(jié)多孔金屬膜的制備6.2.1 粉末性能對(duì)多孔金屬膜結(jié)構(gòu)性能的影響6.2.2 金屬粉末漿料的配制6.2.3 多孔金屬膜的成形6.2.4 干燥對(duì)成膜性能的影響6.2.5 多孔金屬膜的燒結(jié)6.3 多孔金屬?gòu)?fù)合膜的制備6.3.1 兩種溶膠制備方法所得的膜層形貌6.3.2 黏合劑對(duì)膜形貌的影響6.3.3 金屬多孔支撐體6.3.4 制膜液濃度對(duì)膜層形貌的影響6.3.5 溶膠陳化時(shí)間對(duì)膜層形貌的影響6.3.6 熱處理溫度對(duì)膜層形貌的影響6.4 金屬鎳膜的制備6.4.1 燒結(jié)工藝6.4.2 鎳膜的孔徑和滲透性6.5 多孔金屬膜的應(yīng)用6.5.1 在水處理行業(yè)的應(yīng)用6.5.2 玉米糖漿澄清過(guò)濾6.5.3 發(fā)酵醪液的菌絲體過(guò)濾6.5.4 回收苛性鈉6.5.5 油脂凈化6.5.6 制藥工業(yè)：分離和富集微生物6.5.7 不銹鋼膜分離系統(tǒng)在化工領(lǐng)域的應(yīng)用6.5.8 在超高純氣體中的應(yīng)用6.5.9 在果汁行業(yè)中的應(yīng)用參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

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編輯推薦

《燒結(jié)金屬多孔材料》由冶金工業(yè)出版社出版。

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