孔隙度對多孔材料的影響

          在大多數(shù)粉末冶金應(yīng)用中，由金屬粉末冶金通過壓制與燒結(jié)的材料都是多孔性的。作為結(jié)構(gòu)零件，要求孔隙度低，但在其他應(yīng)用中，對于有特殊功能需要的產(chǎn)品則要求孔隙度可控。粉末冶金多孔性材料中應(yīng)用zui廣泛的是自潤滑軸承、金屬過濾器及金屬電極。

多孔性材料的材質(zhì)種類繁多，應(yīng)用范圍及其廣泛，結(jié)構(gòu)和使用特性涉及到很多方面，并且由于使用目的不同對材料的性能要求及其表征形式也各異，因此，在研究多孔性材料時，了解其檢測方法就顯得很有必要。

一般多孔性材料系是指孔隙度在15% 以上的材料。由于大量空隙的存在，使得它在性能方面與材質(zhì)相同的致密材料有著很大的差別。比如較高的孔隙度將導(dǎo)致機(jī)械強(qiáng)度、導(dǎo)熱、導(dǎo)電與耐腐蝕等性能的下降。但是，多孔性材料的廣泛應(yīng)用也正是由于空隙的存在。?？紫短匦允嵌嗫撞牧系幕咎匦灾?。多孔隙材料的的其他一些重要性能都能直接或者間接的與其孔隙特性相關(guān)。因此正確地測定孔隙度是分析多孔材料性能的重要手段之一。下面介紹兩種常用的測定孔隙度的方法：液體靜力平衡法和漂浮法。

多孔性金屬材料應(yīng)用在過濾器的目的是去除流體如石油、汽油、制冷劑、聚合物熔體、水懸浮液、空氣或其他氣體流體中的小固體顆粒。過濾器要求要求材料具有合適的力學(xué)強(qiáng)度、能濾出規(guī)定尺寸的固體顆粒、流體的透過性、良好的環(huán)境耐腐蝕性。因此制作過濾器的多孔性金屬材料時要充分研究對多孔性金屬材料的影響因素。材料的性能取決于粉末的粒度和孔隙度，對于316L不銹鋼粉末制成的過濾器，粒度越大、孔隙度越高材料的凝滯透過性系數(shù)越高，過濾器的級別也越高。可見過濾器的級別是通過控制過濾器的孔隙度和壓制用的粉末的粒度級來確定的。

多孔性材料的另一個重要的利用是電極。通常是有鎳粉制成。多孔性鎳電極有兩種用途：堿性電池和燃料電池。在不同的電池中，電極上發(fā)生的反應(yīng)也是不同的，因此對電極材料的要求也是不同的。堿性電池必須擁有很高的孔隙度，在這些電極的多孔性結(jié)構(gòu)必須能容納下大量的電池活性物質(zhì)，在正極為氫氧化鎳，負(fù)極為氫氧化鎘。燃料電池電極是由等軸狀而不是纖維狀羰基鎳粉制成，這種電極需要較低的孔隙度和將孔徑嚴(yán)格控制在3~8um范圍以內(nèi)。

多孔性材料的孔隙度特征在含油軸承，消聲器設(shè)備等等設(shè)備的制造時都是要充分考慮的重要影響因素。

多孔性材料的制備是一種特殊的冶金技術(shù)，是一種制造高新材料的重要工藝，有時也是*辦法。只從燒結(jié)金屬含油軸承以來，隨著汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，該技術(shù)的將材料的制備與發(fā)展結(jié)合在一起充分得到了發(fā)展。多孔性材料的應(yīng)用很大程度上解決了日常生產(chǎn)中出現(xiàn)的很難解決或者不能解決的問題。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展已經(jīng)對粉末冶金的不斷研究，多孔性材料的更多影響因素的控制也在不斷的發(fā)展，推動了材料科學(xué)的發(fā)展。