多孔非晶合金由于耐腐蚀、强度高,是理想的化学分离、催化和能源用材料。通常,非晶合金在室温变形中剪切带和裂纹扩展很快,塑性很低。但是,多孔非晶合金的室温塑性却有明显提高。该项目旨在采用粉末冶金方法制备多孔非晶,阐明孔隙对非晶合金变形的微观作用机理。经过三年的研究,项目组成功通过粉末冶金和化学浸蚀方法,控制孔隙形成组元的含量和形貌,制备了孔隙可控的大块多孔非晶合金,并系统研究了多孔非晶及相应块体非晶合金的力学性能。结果表明,通过惰性气体雾化能够制备出全非晶的粉末,但是该种粉末成型性差,很难制备出完整的多孔非晶块体;通过高能球磨可改变粉末形貌,提高成型性,在高温流变和造孔剂的共同作用下,可成功制备出不同孔隙度的较高强度的多孔非晶。多孔非晶在室温表现出很好的压缩塑性,最大应变量可高达50%,变形机制一方面是由于孔隙的塌陷,另一方面是由于孔隙壁内剪切带不易扩展。项目还研究了非晶塑性和弹性模量的关系,通过收集30多种非晶数据,发现其塑性较好地遵循Pugh经验关系,而且与材料剪切模量更相关。
英文主题词amorphous alloy; pore; powder metallurgy; mechanical behavior