碳酸铵造孔制备Ni3Al金属间化合物多孔材料.pdf

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第19卷第4期
粉末治金材料科学与工程
2014年8月
Vol19 No 4
Materials Science and Engineering of Powder Metallurgy
碳酸铵造孔制备Ni3AI金属间化合物多孔材料
南博,崔文华,吴靓,江垚
(中南大学粉末治金国家重点实验室,长沙410083
摘要:通过在Al粉和Ni粉中加入不同含量的(NH42CO2共同混合,进行模压成形和分段反应烧结法制备出大
通量、性能优良的Mi3AI金属间化合物多孔材料,系统地研究(NH4)2CO3添加量对多孔Ni3A1的物相、孔隙形貌与
尺寸、通量、膨胀性能、开孔隙度及力学性能的影响。采用阿基米德法、泡压法和万能试验机,分别研究多孔
Ni3A材料的开孔隙度、孔径、通量和抗拉强度等性能。研究纬果表明:随(NH4)2CO添加量增加,多孔 NISAL 7材
料的开孔隙度、平均孔径和通量增大,而力学性能降低,孔形貌向疏松且不规则结构发展。(NH4)2CO3的加入可
有效地提高多孔NiAl的通量
关键词:造孔剂Ni3Al:多孔材料;元素粉末烧结
中图分类号:TG132.3;TG113.2
文献标识码:A
文章编号:1673-0224(2014)4-0622-06
Preparation of porous Niyal by addition of ammonium carbonate
NAN Bo, CUI Wen-hua, WU Liang, JLANG Yao
(State Key Laboratory of Powder Metallurgy, Central South University, Changsha 410083, China)
Abstract: Porous Ni Al with large permeability and excellent properties was fabricated by powder metallurgy using
Ni and(NH4) CO powder as raw materials. The aluminum, nickel and (NHA) CO3 powder were mixed and pressed and
then sintered at different holding temperature. The influence of the amount of(NH4)2CO on phase, pore structure, pore
size, permeability, expansion ratio, open pore porosity and mechanical strength of porous Nial was systematically
investigated. The results indicate that the open pore porosity, mean pore size and permeability increase, while the
mechanical strength decreases with increasing addition of(NH4)2 CO and pore structure becomes loose and irregular. The
addition of(NH4) CO is an efficient way to increase the permeability for industrial application
Key words: pore agent; NI3AL; porous material; elemental powder sintering
作为1种传统的高温合金,Ni3A由于具有良好离,同时具有稳定的电催化制氢性能,但较低的
的抗氧化性能、高温力学性能和抗蠕变性能常被用通量是其在过滤应用方面亟待解决的词题。
于高温苛刻环境,如航空航天器件的涡轮叶片?和汽
为了解决上述问题,在前人工作的基础上,通过
车发动机等领域。常用的制备Ni3A1的方法有电弧在原料粉末中添加造孔剂成为一种有效的提高多孔材
熔炼法、机械合金化、反应挤出成形法以及燃烧反应料通量的方法。何晓宇等?通过在原料粉末中添加
合成法等。但是因为Ni3Al自身不易致密化和室温NaCl研究了多孔NiAI的性能,但NaCl难以完全脱
延展性低的缺陷,直接制约了其商业生产应用。Dong除且残留的CI在过滤应用中会造成被过滤介质的污
等?通过粉末元素合成法,将Ni3A1多孔洞的缺陷转染和多孔材料的点蚀。而添加其他有机物造孔剂如
化为一种孔洞分布及尺寸可控的多孔材料,制备出-PMMA、尿素等,需要较高的脱除温度山?,故在烧
种近净成形的金属间化合物多孔过滤管,从而避兔了结过程中不可避免的残碳亦会在溶液过滤中造成多孔
后续加工的困难。该材料具有孔结构可控、过滤性能材料表面潜在的原电池效应,导致材料的提前失效。
良好的特点、可以广泛应用于碱性环境下的过滤分
因此,本文作者采用可以在低温下完全脱除的
基金项目:中南大学大学生创新训练计划项日(CL12078)
收稿日期:2013-12-06:修订日期:2014-01-10
通讯作者:江.连,副研究员,博士。电话:0731-88836144;E-mail:Langya@csu.edu.cn