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金属丝网多孔材料研究进展 被引量:8
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作者 马军 王建忠 +3 位作者 吴琛 李广忠 杨保军 敖庆波 《粉末冶金技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期554-563,共10页
金属丝网多孔材料是一类孔隙可控、高比表面积、高强度、价格低廉的多孔材料,由于具有高透气性和高过滤精度,在高温烟气、油浆等过滤分离领域得到了广泛应用。由于金属丝网多孔材料同时具有高比表面积、开孔特性、高孔隙度、高强度和孔... 金属丝网多孔材料是一类孔隙可控、高比表面积、高强度、价格低廉的多孔材料,由于具有高透气性和高过滤精度,在高温烟气、油浆等过滤分离领域得到了广泛应用。由于金属丝网多孔材料同时具有高比表面积、开孔特性、高孔隙度、高强度和孔隙可逐级调控等特性,在光催化、机车尾气净化、高效换热、爆燃冲击防护等领域得到重视。本文介绍了金属丝网多孔材料的结构及制备方法,着重总结了金属丝网多孔材料在过滤分离、催化、高效换热、爆燃防护等领域的应用进展,并对其应用前景和发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 金属丝网 多孔材料 过滤分离 催化 高效换热 爆燃冲击防护
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电子束快速成形技术制备医用金属多孔材料研究进展 被引量:8
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作者 杨广宇 汤慧萍 +4 位作者 贾文鹏 赵培 贺卫卫 黄瑜 贾亮 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期118-122,共5页
介绍了电子束快速成形方法及其在制备生物医用金属多孔材料方面的优势。从电子束快速成形生物多孔材料中的孔结构设计,包括孔结构的力学和生物相容性设计、梯度孔结构设计,个体化金属植入体制备及多孔植入体的表面改性和临床性能评估几... 介绍了电子束快速成形方法及其在制备生物医用金属多孔材料方面的优势。从电子束快速成形生物多孔材料中的孔结构设计,包括孔结构的力学和生物相容性设计、梯度孔结构设计,个体化金属植入体制备及多孔植入体的表面改性和临床性能评估几个方面阐述了电子束快速成形技术在国内外的研究进展情况。最后简单评述了电子束快速成形技术在制备生物医用材料中存在的不足,并展望了未来的研究趋势。 展开更多
关键词 生物医用材料 多孔结构 电子束快速成形
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连续梯度金属多孔材料的研究 被引量:11
3
作者 汪强兵 汤慧萍 杨保军 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期136-140,135,共5页
梯度金属多孔材料是孔径或孔隙率沿厚度方向变化的一类金属多孔材料,也叫非对称金属多孔材料或微孔金属膜,由孔径较大的支撑体和孔径较小的精度控制层组成。支撑体主要起骨架增强作用,精度控制层主要拦截颗粒。采用离心沉积的方法,在模... 梯度金属多孔材料是孔径或孔隙率沿厚度方向变化的一类金属多孔材料,也叫非对称金属多孔材料或微孔金属膜,由孔径较大的支撑体和孔径较小的精度控制层组成。支撑体主要起骨架增强作用,精度控制层主要拦截颗粒。采用离心沉积的方法,在模具腔内壁形成梯度粉末层坯料,取出坯料进行干燥、烧结后获得连续梯度金属多孔材料。过滤试验表明,在相同精度等级下,该梯度多孔材料的透过性能是常规相同孔径金属多孔材料的10倍以上,是突变孔径梯度金属多孔材料的3倍以上。羰基铁高压分解气过滤应用表明,连续梯度金属多孔材料具有精度高、处理量大等特点。与常规金属多孔材料相比,在羰基铁高压分解气过滤等方面具有明显优势,气固分离精度可达0.35μm,运行压差小于20 k Pa。 展开更多
关键词 连续梯度 金属多孔材料 过滤效率
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增材制造金属点阵多孔材料研究进展 被引量:9
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作者 杨鑫 马文君 +5 位作者 王岩 刘世锋 张兆洋 王婉琳 王犇 汤慧萍 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期7114-7120,共7页
金属点阵多孔材料是一种具有复杂周期性结构的先进轻质多功能材料,由于其优异的比强度、吸声、降噪以及超材料等特性,近年来备受关注。而传统的制备工艺仅可以制造类点阵结构,难以生产复杂、精细的点阵结构,成为金属点阵多孔材料进一步... 金属点阵多孔材料是一种具有复杂周期性结构的先进轻质多功能材料,由于其优异的比强度、吸声、降噪以及超材料等特性,近年来备受关注。而传统的制备工艺仅可以制造类点阵结构,难以生产复杂、精细的点阵结构,成为金属点阵多孔材料进一步应用的掣肘。近年来快速发展的增材制造(Additive manufacturing,AM)技术具有设计与制造自由度大、快速制造任意复杂几何形状零件的特点,可对金属点阵多孔材料进行微观、界观和宏观尺度晶格的多种组合进行调控,是金属点阵多孔材料制备技术的前沿。然而,增材制造金属点阵多孔材料存在残余应力大、表面粗糙度高以及局部应力集中等问题,导致其压缩脆性以及疲劳强度较低。因此,除了研究增材制造工艺参数对点阵结构性能的影响外,研究者们主要从拓扑优化以及后处理方面不断进行尝试,并获得了丰硕的成果。结合拓扑优化设计,可使得应力分布更均匀,更好地服役于不同的加载环境;梯度点阵结构的压缩强度以及能量吸收是均匀点阵结构的两倍以上;通过热处理以及化学蚀刻可以降低点阵结构的残余应力和表面粗糙度,大幅提高其点阵结构的疲劳强度。通过控制单胞结构的分级孔隙度分布、合适的后处理,有望同时实现高孔隙率、高疲劳强度和高能量吸收。本文首先陈述了增材制造金属点阵多孔材料的优势和成形准则,随后介绍了单胞形状、单胞尺寸、支柱直径、体积孔隙率等因素对点阵结构尺寸精度和表面粗糙度的影响,并归纳了这些因素对点阵结构的屈服强度、能量吸收率和疲劳强度等性能的影响。此外,总结了点阵结构的拓扑优化和后处理对其性能的影响,最后介绍了增材制造金属点阵结构存在的掣肘,并展望了其未来的研究趋势。 展开更多
关键词 金属点阵多孔材料 增材制造 成形准则 能量吸收特性
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快速成形技术在金属多孔材料制备中的应用研究现状 被引量:5
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作者 贺卫卫 贾文鹏 +2 位作者 刘海彦 汤慧萍 王永祥 《稀有金属快报》 CSCD 2008年第8期1-6,共6页
快速成形是一种基于离散-堆积原理的先进制造技术,它满足现代制造业高效、低成本、产品个性化的需求。采用快速成形技术进行金属多孔材料的制备是其应用发展的新趋势,根据成形工艺特点对快速成形技术进行分类,综述了各类快速成形工艺在... 快速成形是一种基于离散-堆积原理的先进制造技术,它满足现代制造业高效、低成本、产品个性化的需求。采用快速成形技术进行金属多孔材料的制备是其应用发展的新趋势,根据成形工艺特点对快速成形技术进行分类,综述了各类快速成形工艺在金属多孔材料制备中的应用研究现状。 展开更多
关键词 快速成形 金属多孔材料 激光 电子束
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金属多孔材料腐蚀研究进展 被引量:7
6
作者 李彬 奚正平 +1 位作者 张健 康新婷 《腐蚀与防护》 CAS 北大核心 2010年第3期179-182,共4页
金属多孔材料是一类有别于金属致密材料的特殊功能材料,在各种恶劣工业环境中已得到广泛应用。本文综述了目前金属多孔材料的分类、腐蚀类型、电化学腐蚀和高温化学腐蚀的腐蚀机理,论述了失重法、电阻法、强度法、孔隙特征参比法、电化... 金属多孔材料是一类有别于金属致密材料的特殊功能材料,在各种恶劣工业环境中已得到广泛应用。本文综述了目前金属多孔材料的分类、腐蚀类型、电化学腐蚀和高温化学腐蚀的腐蚀机理,论述了失重法、电阻法、强度法、孔隙特征参比法、电化学阻抗法等金属多孔材料腐蚀检测评价方法的发展和应用现状,探讨了金属多孔材料腐蚀行为研究中存在的主要问题,指出了此领域今后的发展前景及研究方向。 展开更多
关键词 金属多孔材料 腐蚀类型 腐蚀机理 腐蚀评价方法 现状
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金属空心球复合结构的吸声性能
7
作者 敖庆波 王建忠 +1 位作者 樊永霞 马军 《功能材料》 北大核心 2025年第3期3121-3125,共5页
以金属空心球为基体,利用胶粘法将空心球堆叠成简单立方和密排六方两种典型结构,通过真空烧结制成空心球复合吸声结构。对具有不同材料厚度、空腔厚度、堆叠方式、空心球的材质及大小等结构参数的复合结构进行吸声性能测试,分析结构参... 以金属空心球为基体,利用胶粘法将空心球堆叠成简单立方和密排六方两种典型结构,通过真空烧结制成空心球复合吸声结构。对具有不同材料厚度、空腔厚度、堆叠方式、空心球的材质及大小等结构参数的复合结构进行吸声性能测试,分析结构参数对吸声性能的影响规律。结果表明,随着样品厚度从5 mm增加到20 mm的过程中,第一吸声峰出现在测试频率区域50~6400 Hz内,并从高频区向中低频方向移动;在样品后侧添加空腔,可以使其吸声-频率曲线向中低频移动,且空腔厚度越大,移动的距离越大;空心球的直径越小,复合结构吸声性能越优异;空心球的制备工艺、大小和堆叠方式一致时,材质对复合结构吸声性能的影响效果很小;以密排六方形式堆叠的空心球复合结构较简单立方结构在全频范围内吸声性能好且性价比高。 展开更多
关键词 金属空心球 吸声性能 复合结构 堆叠方式
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金属纤维多孔材料复合结构的声学性能 被引量:14
8
作者 王建忠 汤慧萍 +2 位作者 敖庆波 马军 李爱君 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2017年第7期550-556,共7页
针对精密电子元器件等领域在受限空间内的噪声处理难题,以纤维直径为8μm^20μm的316L不锈钢纤维为原料,首先采用真空烧结技术制备了厚度为2 mm,孔隙率为55%~76%的不锈钢纤维多孔材料,然后将其与穿孔板、金属薄板复合并采用真空烧结技... 针对精密电子元器件等领域在受限空间内的噪声处理难题,以纤维直径为8μm^20μm的316L不锈钢纤维为原料,首先采用真空烧结技术制备了厚度为2 mm,孔隙率为55%~76%的不锈钢纤维多孔材料,然后将其与穿孔板、金属薄板复合并采用真空烧结技术制备了厚度为3~4 mm的复合结构,利用4206型声学阻抗管测试了金属纤维多孔材料及其复合结构的吸声系数和隔声量。系统分析了不锈钢纤维多孔材料的孔隙率与纤维直径、穿孔板结构参数及金属薄板对复合结构的吸声性能和隔声性能的影响规律。研究表明:当金属纤维多孔材料的厚度为2 mm时,宜选择单层复合结构进行噪声处理,其吸声系数稳定在0.3~0.4;当声波频率超过3000 Hz时,宜选择梯度复合结构进行噪声处理,其吸声系数最高可达0.75。穿孔板显著提高了复合结构的吸声系数。相对于穿孔板吸声结构而言,复合结构将第一共振频率向低频方向移动且将共振频率附近的吸声频带变宽。在梯度金属纤维多孔材料层间添加金属薄板后,可进一步提高其吸声系数。 展开更多
关键词 多孔材料 金属纤维 穿孔板 复合结构 吸声 隔声
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金属多孔材料孔结构表征技术 被引量:13
9
作者 许佩敏 张健 +1 位作者 孙旭东 奚正平 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2009年第12期50-54,共5页
孔结构是影响金属多孔材料本征特性与使用效果的关键因素之一。孔结构分解为孔形状、孔弯曲与粗糙度、孔隙度、孔径、比表面积等几个方面,介绍了常用的表征技术和国内外测量仪器的发展状况及技术参数,并分析了表征技术中存在的问题。
关键词 金属多孔材料 表征技术 孔结构
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金属纤维多孔表面换热管换热性能研究 被引量:4
10
作者 支浩 朱纪磊 +4 位作者 王建忠 敖庆波 马军 李爱军 许忠国 《热力发电》 CAS 北大核心 2016年第7期56-60,共5页
采用烧结法制备沸腾换热用不锈钢纤维多孔表面换热管,并对其制备方法和沸腾换热性能进行了测试研究。结果表明:采用逐次套管、限位烧结工艺,实现了金属纤维多孔表面换热管孔隙度精准控制,并通过施加过渡层,有效增强了金属纤维和基管间... 采用烧结法制备沸腾换热用不锈钢纤维多孔表面换热管,并对其制备方法和沸腾换热性能进行了测试研究。结果表明:采用逐次套管、限位烧结工艺,实现了金属纤维多孔表面换热管孔隙度精准控制,并通过施加过渡层,有效增强了金属纤维和基管间的冶金结合;当过热度小于20℃时,孔隙度小于90%的金属纤维多孔表面换热管的换热性能比光管好,其中85%孔隙度换热管的传热系数最高可达2 400 W/(m^2·K),比光管的传热系数增大1倍。 展开更多
关键词 换热管 金属纤维 多孔表面 强化界面 沸腾强化传热 换热性能
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反应烧结制备FeAl金属间化合物多孔材料 被引量:3
11
作者 曹柏亮 吴引江 +1 位作者 周济 梁永仁 《洁净煤技术》 CAS 2011年第3期41-43,共3页
通过铁粉与铝粉直接反应,制备出孔隙度达40%的FeAl金属间化合物,其孔隙形成是基于Kirkendall效应的反致密化反应合成机理。结果表明:采用反应烧结的办法,抑制了FeAl烧结过程中因体积变化导致的坯料变形,同时对控制FeAl孔隙度作用明显。
关键词 反应烧结 FEAL金属间化合物 孔隙 反应合成
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Fe掺杂Ti-Si系多孔膜材料的制备及表征
12
作者 苏毅 刘忠军 +2 位作者 雷娟 焦燕妮 敖庆波 《热加工工艺》 北大核心 2025年第6期48-54,共7页
以Fe粉、Ti粉、Si粉为原料,结合模压和真空烧结工艺,制备了以多孔钛为基体、Fe掺杂Ti-Si金属间化合物为多孔膜层的复合多孔材料。通过SEM、XRD、XPS和孔径分析仪等手段,系统地研究了Fe掺杂量对多孔膜层微观结构、物相组成和孔隙性能的... 以Fe粉、Ti粉、Si粉为原料,结合模压和真空烧结工艺,制备了以多孔钛为基体、Fe掺杂Ti-Si金属间化合物为多孔膜层的复合多孔材料。通过SEM、XRD、XPS和孔径分析仪等手段,系统地研究了Fe掺杂量对多孔膜层微观结构、物相组成和孔隙性能的影响规律。结果表明:所制备的Fe掺杂Ti-Si多孔膜层除主相Ti_(5)Si_(3)以外,还有少量新相TiFeSi和TiFeSi_(2)生成;同时,随着Fe掺杂量的增加,多孔膜层表面Ti_(5)Si_(3)含量逐渐降低,而新相TiFeSi和TiFeSi_(2)含量逐渐增加。最后,随着Fe掺杂量的增加,多孔膜层生成的Ti_(5)Si_(3)颗粒尺寸逐渐变大,膜层致密度逐渐增加,导致所制备材料的相对透气系数和最大冒泡孔径逐渐降低。 展开更多
关键词 多孔膜 Ti_(5)Si_(3) 孔结构 FE掺杂 相对透气系数
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Cu掺杂Ti-Si多孔膜材料的制备及其孔隙性能研究
13
作者 焦燕妮 刘忠军 +2 位作者 雷娟 姬帅 敖庆波 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期12201-12209,12223,共10页
采用加压原位反应烧结技术成功制备了Cu掺杂Ti-Si金属间化合物多孔膜材料。利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)和电子万能试验机等测试设备对不同烧结温度、不同Cu掺杂量条件下制备的Ti-Si多孔膜材料进行了表征分... 采用加压原位反应烧结技术成功制备了Cu掺杂Ti-Si金属间化合物多孔膜材料。利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)和电子万能试验机等测试设备对不同烧结温度、不同Cu掺杂量条件下制备的Ti-Si多孔膜材料进行了表征分析。实验结果表明,所制备的多孔膜表面主要物相均为Ti_(5)Si_(3),并伴有少量TiCu和Ti-O化合物次生相生成;生成的Ti-Si多孔膜层表面颗粒大小为0.5~2μm,膜层厚度为6~10μm。随着Cu粉掺杂量的增加或烧结温度的升高,膜材料的最大冒泡孔径和相对透气系数呈降低趋势,最大冒泡孔径在24~29μm之间,相对透气系数范围为33~97 m^(3)/(m^(2)·h·kPa)。Cu掺杂可以促进Ti-Si体系原位反应的进行:在加速Ti_(5)Si_(3)多孔膜生成的同时提高了膜层与基体的结合强度,Cu掺杂量为5%(质量分数)、900℃时制备样品的膜/基结合强度达到了19.18 MPa。 展开更多
关键词 Ti-Si体系 原位反应 多孔膜 CU掺杂
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粉末床电子束3D打印医用金属材料的研究进展 被引量:7
14
作者 杨坤 汤慧萍 李元元 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期3038-3046,共9页
从材料研究的角度,综合评述了粉床电子束3D打印(SEBM)装备与技术的最新进展,对SEBM打印的骨科植入医用金属材料的力学性能以及存在的问题进行了总结。对未来SEBM技术在骨科植入材料领域的发展提出了若干建议。重点讨论了目前制约3D打印... 从材料研究的角度,综合评述了粉床电子束3D打印(SEBM)装备与技术的最新进展,对SEBM打印的骨科植入医用金属材料的力学性能以及存在的问题进行了总结。对未来SEBM技术在骨科植入材料领域的发展提出了若干建议。重点讨论了目前制约3D打印技术在骨科植入材料领域规模应用的限制因素和解决方法。 展开更多
关键词 粉末床电子束3D打印 骨科植入材料 力学性能
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电子束选区熔化制备金属材料研究与应用 被引量:4
15
作者 王岩 李云哲 +3 位作者 刘世锋 党宇 石英 王建 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期241-251,274,共12页
自20世纪80年代电子束选区熔化(SEBM)技术问世以来,其因高沉积效率、无污染、高成形质量等优点在制备技术、成形材料和应用领域得到广泛研究,目前在生物医学、汽车工业、航空航天等领域有大量研究与应用。首先,介绍了SEBM技术及原理;其... 自20世纪80年代电子束选区熔化(SEBM)技术问世以来,其因高沉积效率、无污染、高成形质量等优点在制备技术、成形材料和应用领域得到广泛研究,目前在生物医学、汽车工业、航空航天等领域有大量研究与应用。首先,介绍了SEBM技术及原理;其次,总结了近些年SEBM技术在钛基合金、铁基合金、铝基合金、铜基合金、镍基合金和高熵合金制备方面的研究与进展,以及相应的微观结构和机械性能;此外,列举了SEBM技术在生物医学、汽车工业和航空航天的应用案例;最后,总结和展望了SEBM技术在金属材料制备方面存在的问题和未来的发展,为SEBM制备高性能产品提供参考。 展开更多
关键词 电子束选区熔化 应用 金属材料 微观组织 性能
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钼金属高温抗氧化能力的研究概况 被引量:25
16
作者 臧纯勇 汤慧萍 +2 位作者 王建永 葛渊 石英 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2008年第24期125-128,共4页
概述了钼在高温下的氧化机理及其在高温下的防止氧化的方法,例如涂层、合金,改变制备工艺等方法,介绍了最新研制的涂层和钼合金在高温条件下的应用,并指出新材料的研究方向。
关键词 高温抗氧化能力 涂层 合金
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Fe-Al合金多孔材料研究进展 被引量:15
17
作者 王峰 奚正平 +2 位作者 汤慧萍 汪强兵 杨保军 《粉末冶金技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期463-466,共4页
Fe-Al合金多孔材料具有比常规多孔材料更好的耐高温氧化、耐腐蚀、高强度等优异性能,但是由于室温脆性大、延展性低,阻碍了其进一步发展。本文综述了Fe-Al合金多孔材料的特性、应用现状以及在制备和应用中存在的问题。通过阐述多孔材料... Fe-Al合金多孔材料具有比常规多孔材料更好的耐高温氧化、耐腐蚀、高强度等优异性能,但是由于室温脆性大、延展性低,阻碍了其进一步发展。本文综述了Fe-Al合金多孔材料的特性、应用现状以及在制备和应用中存在的问题。通过阐述多孔材料在洁净煤技术的应用现状,分析了Fe-Al合金多孔材料的研究方向和发展趋势。 展开更多
关键词 金属多孔材料 FE-AL合金 洁净煤技术 研究进展
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FeCrAl纤维多孔材料梯度结构吸声性能的研究 被引量:10
18
作者 敖庆波 汤慧萍 +1 位作者 朱纪磊 王建永 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期1764-1766,共3页
根据前期对单层FeCrAl纤维多孔材料吸声性能的系统研究,对纤维多孔结构进行了优化设计,梯度结构是以孔隙度递减的方式排列而成。分别对单层和梯度结构的吸声性能进行了测试,结果表明,在常温常声压条件下,3层梯度结构低频吸声性能较单层... 根据前期对单层FeCrAl纤维多孔材料吸声性能的系统研究,对纤维多孔结构进行了优化设计,梯度结构是以孔隙度递减的方式排列而成。分别对单层和梯度结构的吸声性能进行了测试,结果表明,在常温常声压条件下,3层梯度结构低频吸声性能较单层材料有明显提高,而且能够在一个较宽频率范围内的稳态吸声系数平稳延伸,最大值为1;在常温高声强140dB条件下,该结构仍保持较好的稳态吸声性能,在1600~6400Hz宽频范围内的吸声系数均达到0.9以上;在高温常声压条件下,梯度结构的吸声性能受到温度影响有所下降,且吸声系数不随频率的升高而增加,从而在测试频率范围内出现第一峰值频率。虽然梯度结构的高温吸声性能变差,但是较单层材料的吸声性能要好得多。因此,FeCrAl纤维多孔材料梯度结构是一种适用于多种特殊环境的吸声体。 展开更多
关键词 梯度结构 FECRAL 纤维多孔材料 吸声性能
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泡沫金属材料制备技术及应用现状 被引量:12
19
作者 荆鹏 迟煜頔 +5 位作者 王建 王辉 汪强兵 杨坤 康新婷 李亚宁 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2012年第22期59-62,150,共5页
介绍了不同泡沫金属材料的制备技术及应用现状。
关键词 泡沫金属 制备技术 多孔泡沫
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用于含尘气体分离的Ni基多孔过滤材料的制备及性能研究 被引量:5
20
作者 杨坤 汤慧萍 +4 位作者 王建 陈金妹 葛渊 谈萍 石英 《粉末冶金技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期263-266,共4页
为满足工业生产中含尘气体过滤的需求,本文开展了Ni基高温过滤管的成形和烧结工艺研究,获得了最佳成形和烧结工艺。结果表明:本实验选用的Ni基粉末采用气氛烧结的最佳烧结温度为1 240℃,在该温度下所获样品的耐压强度为86.2 MPa,相对透... 为满足工业生产中含尘气体过滤的需求,本文开展了Ni基高温过滤管的成形和烧结工艺研究,获得了最佳成形和烧结工艺。结果表明:本实验选用的Ni基粉末采用气氛烧结的最佳烧结温度为1 240℃,在该温度下所获样品的耐压强度为86.2 MPa,相对透气系数271.7 m3·m-2·KPa-1·h-1,并且对于5μm以上的气体粉尘过滤效率>99.9%,制备的Ni基过滤材料完全满足了相关工业中的含尘气体分离需求。 展开更多
关键词 高温含尘气体分离 Ni基过滤材料 过滤效率
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