樣品截面表面顯微觀察氣孔計(jì)量金相圖像顯微鏡
如果在試樣的疲勞極限以上進(jìn)行疲勞實(shí)驗(yàn),在剩余20%~40%的壽
命期內(nèi),樣品截面內(nèi)將有主裂紋形成。若干試樣的表面顯微觀察表
明,泡沫在使用壽命達(dá)到80%以前不存在表面疲勞裂紋,這意味著
疲勞裂紋起源于泡沫試樣的內(nèi)部。高倍SEM觀察表明,疲勞斷口的
表面特征是相對(duì)光滑的穿晶斷裂。其一般的斷口形貌是韌性的,條
紋在一些區(qū)域清晰可見(jiàn)。孔壁的疲勞斷裂表面,以及疲勞測(cè)試后試
樣因靜載荷引起斷裂所形成的斷裂表面。與靜載斷裂裂紋或熔體冷
卻期間形成的裂紋相比,由于裂紋周?chē)牧系牡退苄?,疲勞裂紋表
現(xiàn)出明顯的不同。疲勞裂紋沿孔壁的薄弱區(qū)域優(yōu)先生長(zhǎng),開(kāi)裂的孔
壁厚度大約為30~60μm,而通過(guò)圖像分析可知,常見(jiàn)的孔壁厚度
為250~500μm。通過(guò)超聲波振動(dòng)疲勞斷裂表面的SEM研究發(fā)現(xiàn),沒(méi)
有出現(xiàn)單向壓縮和周期壓縮疲勞實(shí)驗(yàn)中常見(jiàn)的變形帶和塑性彎曲。
很明顯,氣孔的存在也會(huì)對(duì)泡沫材料的電學(xué)、熱學(xué)和聲學(xué)性能產(chǎn)生
極大的影響。就聚合物泡沫而言,這些性能有很大的用處,其最重
要的應(yīng)用領(lǐng)域是包裝,此外是隔熱和降噪。然而,對(duì)于泡沫金屬,
盡管泡沫的多功能性是其成功應(yīng)用的先決條件,但通常人們很少注
意到上面所提到的這些性能。泡沫金屬與聚合物和大多數(shù)的陶瓷基
泡沫材料在導(dǎo)電性上存在顯著的差別,這個(gè)簡(jiǎn)單的事實(shí)決定了它們
在應(yīng)用上的巨大差異:陶瓷或聚合物基泡沫可以用在絕緣或傳遞微
波結(jié)構(gòu)等場(chǎng)合,而金屬泡沫在相反的場(chǎng)合有良好的應(yīng)用前景。盡管
相對(duì)密度較低使得泡沫金屬的導(dǎo)電能力下降了許多,但其電導(dǎo)性仍
足夠提供良好的電場(chǎng)、低的接觸電壓和吸收電磁波的能力。就開(kāi)孔
結(jié)構(gòu)的金屬海綿而言,其導(dǎo)電性可使電勢(shì)分布在較大的區(qū)域內(nèi),這
對(duì)于電池電極的應(yīng)用是很有吸引力的,泡沫鎳就是很好的應(yīng)用例子
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