采用金属粉末注射成形(Metal powder Injection Molding,MIM)工艺研制小模数齿轮,为改善齿轮烧结件的质量性能,采用不同粒径的粉末进行制备;采用熔体流速测定仪、孔隙率测定软件、2.5次元影像测量仪和显微维氏硬度计等分析齿轮的烧结性能,研究了粉末粒径对齿轮表面质量、孔隙率和收缩率的影响机制。结果表明,5.0µm粉末制备的齿轮,粉末流动性能差,烧结后粉末浓度分布不均匀,表面存在黑线,并且尺寸收缩不均匀,影响尺寸精度;9.0µm粉末制备的齿轮,烧结颈形成能力差,扩散机制进程滞缓,导致烧结后孔隙率高,孔隙尺寸大;采用7.0µm粉末制备齿轮时,齿轮的质量性能最好,齿轮不存在表面缺陷,孔隙率降至2.9%,维氏硬度值达到355,收缩率均匀性高,尺寸精度高,所检项目精度等级在GB 2363—1990标准下均高于7级。

研究了不同掺量锂渣的水泥浆体强度、自收缩和干燥收缩,并采用压汞法和扫描电镜分析了水泥浆体的微观结构。结果表明锂渣的掺入明显降低了水泥浆体的早期抗压强度、自收缩和干燥收缩,但后期抗压强度下降幅度降低,当锂渣掺量不超过15%时,锂渣可以提高水泥浆体的后期抗压强度。掺15%锂渣的水泥浆体120 d的孔隙率小于纯水泥浆体,且锂渣颗粒表面有大量水化产物生成。同时,锂渣的掺入明显降低水泥浆体10～50 nm的孔隙率,从而降低了水泥浆体的自收缩和干燥收缩。

炸药晶体内部缺陷是影响炸药材料性能的一个关键因素。本文利用微焦点X射线体式CT（μVCT）技术研究了典型炸药奥克托今（HMX）晶体的内部结构,并对HMX晶体的孔隙率进行了定量分析。结果发现一般HMX晶体内部含有较多的微米级孔隙,其面孔隙率可高达1%～2%,揭示了炸药件初始损伤的存在并解释了炸药晶体密度与其理论密度有差异的原因;而经过一定工艺处理后的HMX晶体内部孔隙则有效地减少,晶体密度和材料性能均能明显提升。研究表明对于几十微米以上尺寸的HMX炸药晶体,μVCT可有效地研究其内部结构并实现对其内部细小孔隙缺陷的定量,为深入研究炸药件成型性能和损伤破坏机理提供了一种直观的、可靠的实验手段。

主要介绍了多孔硅的制备方法(化学法、电化学法及原电池法等)、多孔硅导热系数测试的几种常用手段(温度传感器法、显微拉曼散射法及光声法等)、导热系数的理论模型及影响因素.此外,采用不同方法制备了多孔硅样品,分析了其表面形貌并用显微拉曼光谱法测定了导热系数.结果发现,化学法制备的多孔硅孔径尺寸大于微米量级,而利用大孔硅电化学和原电池法得到的样品孔径尺寸小(约20 nm),属于介孔硅.由于腐蚀条件的不同,多孔硅的孔隙率和厚度也不同,多孔硅的导热系数随孔隙率和厚度的增大而迅速减小.

摘要针对航空领域专用的碳纤维复合材料板材，以超声波的声衰减模型为基础，研制了用于孔隙率检测的便携式超声仪器。介绍了检测原理、硬件体系结构和软件的开发思想。仪器采用笔记本电脑控制信号的采集、处理和显示，系统轻巧，便于携带，能够快捷、准确地完成碳纤维复合材料板孔隙率的检测，非常适合现场使用。

孔隙率和饱水度是影响混凝土耐久性的两个重要因素。为研究密封绝湿养护混凝土孔隙率和饱水度的变化规律,制备了不同龄期、不同水胶比的水泥砂浆试件,采用传统称重法、压汞法和核磁共振法测试孔隙率和饱水度。试验表明:3种方法测试结果的变化规律一致,但测值存在一定差异;对于孔隙率,称重法检测值最大,核磁共振法次之,压汞法检测值最小;对于饱水度,核磁共振法检测值大于称重法。在密封养护状态下,水泥砂浆孔隙率以14 d龄期为界随龄期增加表现为先增大后减小,且水胶比为0.41的试件孔隙率最大,最大孔隙率为39%;饱水度以14 d龄期为界随龄期增加表现为先减小后增大,且随水胶比增大而增大,最小饱水度为32%。压汞法检测结果具有一定随机性,传统称重法和核磁共振法检测结果更接近试件真实孔隙率。

针对机械密封润滑膜厚度的精准测量问题,研究浸渍石墨微观特征对超声膜厚检测精度的影响,采用石墨化度和气孔率对浸渍石墨的微观特征进行表征。以烧制温度和颗粒度为工艺变量制备具有不同石墨化度和气孔率的石墨试样,对石墨试样的声阻抗和润滑膜厚度进行超声测试。结果表明:声阻抗随着石墨化度的增大而增大,随着气孔率的增大而减小,表明石墨化度和气孔率对石墨声阻抗的影响规律性明显;石墨化度和气孔率对润滑膜厚度值的影响,并不像对声阻抗的影响一样是单调变化的,原因是样品的内部孔隙导致了测量误差的产生;当润滑膜厚度标定值为2μm时,润滑膜厚度的测量值均略小于标定值,这是因标定装置的最小刻度大于被测物表面的粗糙度导致的。在机械密封润滑膜厚度的测试中应对每次试验单独进行声阻抗的测试,以消除其对膜厚测量结果的影响。

导电图案打印后需经过烧结处理进行图案固化,烧结效果的好坏直接影响导电图案的整体性能。以EHD打印与烧结一体化设备为平台制作导电图案,运用激光烧结的方法进行导电图案固化。为确保打印烧结后的导电图案具有较好的导电性能,对激光烧结效果的影响因素进行正交试验,确定最优的激光烧结参数。采用万用表对激光烧结导电图案的导电性能进行测试,结果显示激光烧结图案的电阻率达到了5.2μΩ·cm,接近块状银的电阻率。采用电子显微镜对导电图案的表面形貌进行研究。结果表明:激光烧结导电图案的表面形貌烧结均匀且单位面积孔隙率仅为8%,低孔隙率大大提高了导电图案的导电性能。研究结果为导电图案打印与烧结一体化及提高激光烧结微导电图案的整体性能提供参考。

为了克服基于统计学参数的接触模型的尺度依赖性以及现有接触分形模型推导过程中初始轮廓表征受控于接触面积或取样长度的不足,基于粗糙表面轮廓分形维数D、尺度系数G和最大微凸体轮廓基底尺寸l,建立了新的粗糙表面接触分形模型,探讨了微凸体变形机制、粗糙表面的真实接触面积和接触载荷的关系,揭示了接触界面的孔隙率和真实接触面积随端面形貌、表面接触压力等参数变化的规律,给出了不同形貌界面被压实的最大变形量.结果表明微凸体变形从弹性变形开始,并随着平均接触压力pm的增大逐步向弹塑性变形和完全塑性变形转变;接触界面的初始孔隙率0随D的增大而增大,压实孔隙所需要的最大变形量δ也随之增大;接触压力pc增大,孔隙率减小,并随着D的增大和G减小,快速减小,直至填实,变为零;D较小时,G的增大对真实接触面积的增大影响较小;D较大时

以不锈钢丝网和不锈钢粉末为原材料，经过卷绕、压制、轧制和烧结工艺制造了烧结不锈钢丝网多孔板材.研究了不锈钢多孔板的孔隙结构特征和冲击力学性能，并进一步分析了孔隙率、原材料丝径及烧结参数对冲击性能的影响.结果表明：不含粉末的多孔板内的空隙呈规则的矩形，且孔隙尺寸分布均匀，孔隙尺寸分布范围较小；含有粉末的多孔板内的空隙形状复杂多变，孔隙尺寸分布范围较宽；多孔板的成型烧结温度越高，其冲击韧性越高；原材料丝径越粗，冲击韧性越好；材料孔隙率越低，冲击韧性越高；孔隙率对于冲击性能的影响最为显著，材料孔隙率从10.64%上升到29.18%时，不锈钢多孔板的冲击韧性从26.32J/cm2下降到了8.02J/cm2.根据冲击试样断裂的宏观和微观形貌分析推断，材料在冲击载荷下经过了致密化、裂纹萌生、裂纹扩展、冶金结合点破坏、