霧化沉積與多孔材料的制備

1、一、簡(jiǎn)述霧化過(guò)程工藝參數(shù)及其作用規(guī)律？1、金屬液溫度，合金種類(lèi)；導(dǎo)液管直徑，霧化壓力；霧化器結(jié)構(gòu)，氣體種類(lèi)等。這些因素主要霧滴尺寸；工藝參數(shù)還有噴射距離，主要影響霧滴密度分布、溫度變化、速度變化。二、簡(jiǎn)述沉積過(guò)程工藝參數(shù)及其作用規(guī)律？工藝參數(shù)：沉積器結(jié)構(gòu)、沉積器運(yùn)動(dòng)方式、沉積器運(yùn)動(dòng)速度；主要影響形狀的控制及粘附效率沉積坯尺寸、沉積器溫度及材料、環(huán)境狀態(tài)；主要影響沉積坯溫度及沉積組織三、霧化沉積材料的孔隙形成機(jī)理？ 其種類(lèi)和成因可以分為以下三種機(jī)制： 填隙式孔隙：主要由液相不足以充填顆粒之間的間隙所致 卷吸式孔隙：此類(lèi)孔隙源自霧化時(shí)高速氣體對(duì)金屬液流的破碎過(guò)程。一小部分氣體可被裹挾或卷吸而被捕獲

2、并殘留在固態(tài)層中是其形成的根本原因 凝固收縮孔隙：有兩種來(lái)源，一為沉積過(guò)程中產(chǎn)生，二為熔滴飛行中發(fā)生凝固時(shí)產(chǎn)生收縮并因固相在沉積時(shí)未被有效重熔而保留下來(lái) 危害：微觀孔隙的存在是噴射成形工藝的一種本征缺陷，對(duì)材料機(jī)械性能特別是塑性和韌性有很大影響。通過(guò)優(yōu)化工藝參數(shù)可以減少這一影響，熱等靜壓、擠壓與鍛造等方法是致密化的重要手段。研究表明，適宜的熱加工工藝可以將預(yù)制錠的致密度提高到接近理論密度的水平。 霧化沉積技術(shù)現(xiàn)狀和應(yīng)用？ 1 國(guó)內(nèi)外噴射沉積技術(shù)發(fā)展歷程 （1）國(guó)外噴射沉積技術(shù)發(fā)展歷程 噴射成形的概念最早由英國(guó)Swansea大學(xué)Singer教授于1968年提出，并于1972年獲得專(zhuān)利。作為工程技

3、術(shù)則是從1974年英國(guó)Osprey Metals公司取得專(zhuān)利權(quán)開(kāi)始，該公司成功地將Singer提出噴射沉積成形應(yīng)用于鍛造毛坯的生產(chǎn)，發(fā)明了著名的Osprey工藝。在此期間，Singer教授的學(xué)生Brooks等人對(duì)Osprey工藝作大量研究，設(shè)計(jì)制造了多種Osprey成套設(shè)備，并致力于成形工藝和擴(kuò)大實(shí)用范圍的研究，先后在Al-Cu、高合金鑄鐵、工具鋼、高溫合金中得到良好效果，取得多項(xiàng)專(zhuān)利，使噴射成形技術(shù)獲得了迅速發(fā)展。美國(guó)加州理工學(xué)院歐文分校的E。 J。 Lavernia教授對(duì)噴射成形鋁合金、鎂合金、反應(yīng)噴射沉積金屬基復(fù)合材料、噴射沉積過(guò)程的基礎(chǔ)（如霧化液滴沉積過(guò)程的臨界條件） 和噴射沉積過(guò)程中

4、等軸晶粒的形成機(jī)制等方面均進(jìn)行了卓有成效的研究。 噴射成形技術(shù)經(jīng)歷了適用合金系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究（19751984年）、工藝優(yōu)化和霧化沉積機(jī)理的研究（19841992年）、霧化技術(shù)規(guī)模的擴(kuò)大與產(chǎn)業(yè)化（19921998年） 等自身發(fā)展和重大改進(jìn)的歷程。近年來(lái)，噴射成形技術(shù)已成為材料科學(xué)與工程界的研究和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的熱點(diǎn)之一。自2000年開(kāi)始，每3年舉行一次噴射沉積及熔體霧化國(guó)際會(huì)議，第三屆會(huì)議于2006年在德國(guó)不來(lái)梅大學(xué)召開(kāi)，2009年9月在美國(guó)巴爾的摩召開(kāi)第4屆噴射沉積及熔體霧化國(guó)際會(huì)議暨第七屆噴射成形國(guó)際會(huì)議。國(guó)際上正在進(jìn)行研究和開(kāi)發(fā)的科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)主要有：美國(guó)的美國(guó)海軍武器中心（NSWC）、麻省理

5、工學(xué)院（MIT）、DREXEL大學(xué)、加州理工學(xué)院和ALCOA鋁業(yè)公司等，英國(guó)的牛津大學(xué)、劍橋大學(xué)、伯明翰大學(xué)、OSPREY 公司和FORGED ROLL公司等，德國(guó)PEAK公司和BREMEN大學(xué)，瑞典SANDVIK鋼廠(chǎng)以及日本住友重工等。國(guó)外噴射沉積技術(shù)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)主要集中在圓錠坯和管坯上，對(duì)平板產(chǎn)品的應(yīng)用較少。目前，已經(jīng)能生產(chǎn)直徑 450mm 和長(zhǎng)度 2500mm 的棒材，其收得率可高達(dá) 70%85%，所生產(chǎn)的管坯直徑為 1501800mm、長(zhǎng)度為 8000mm，其收得率為 80%90%。而成形的合金材料主要有鋁硅合金、鋁鋰合金、2000 及 7000 系列鋁合金、各種銅合金、不銹鋼和特種合金

6、等。 （2）國(guó)內(nèi)噴射沉積技術(shù)發(fā)展歷程 目前噴射沉積技術(shù)的研究在國(guó)內(nèi)已經(jīng)普遍開(kāi)展起來(lái)，主要的研究單位有：中國(guó)科學(xué)院金屬研究所、北京有色金屬研究院、北京航空材料研究院、北京科技大學(xué)、中南大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、上海鋼鐵研究所、寶鋼集團(tuán)、湖南大學(xué)和西北工業(yè)大學(xué)等。經(jīng)過(guò)二十幾年的發(fā)展，國(guó)內(nèi)各科研單位在對(duì)噴射沉積工藝過(guò)程的原理研究及利用噴射沉積技術(shù)制備材料以及試驗(yàn)研究方面已達(dá)到一定的水平，研究的內(nèi)容主要是圍繞著霧化機(jī)理、沉積機(jī)理、材料配方、成形建模等方面。 我國(guó)有關(guān)噴射成形技術(shù)的最早報(bào)道可以追溯到1987年。在第六屆國(guó)際快冷金屬會(huì)議上，中科院金屬所張永昌宣讀了有關(guān)Al-Si-Cu合金的噴射成形研究，隨后該

7、所于19872000年先后研究了Al-Li合金板材、Al-Si棒材及高硅鋼片的噴射成形等，1999年建成了國(guó)內(nèi)目前最大的噴射成形設(shè)備（霧化室體積3。2 m1 m2 m），熔煉爐一次可熔煉200 kg以上，成形可達(dá)管材400 mm1 000 mm，板材500 mm1 000 mm30 mm，棒材200 mm1 000 mm。北京有色研究院石力開(kāi)教授等在噴射成形技術(shù)制備鋁合金方面進(jìn)行了大量的研制和開(kāi)發(fā)，該院在“九五”期間建成了大型的噴射成形設(shè)備，可在該設(shè)備上制造最大尺寸 （150250）mm（5001 000）mm的圓錠，300 mm30 mm500 mm的管坯等，主要研究Al-Si合金汽車(chē)缸內(nèi)襯

8、套和7000系超高強(qiáng)度鋁合金。哈爾濱工業(yè)大學(xué)李慶春教授等于同期建成了噴射成形設(shè)備，主要開(kāi)展了7000和2000系高強(qiáng)鋁合金、高強(qiáng)耐溫鋁合金以及Al-Si系耐磨低膨脹合金等材料的噴射成形。北京科技大學(xué)張濟(jì)山教授等在引進(jìn)英國(guó)Singer教授的專(zhuān)利和噴嘴的基礎(chǔ)上建成一臺(tái)小型設(shè)備，開(kāi)展Al-Pb和原位反應(yīng)噴射成形的研究。寶鋼章靖國(guó)教授等研究用噴射成形技術(shù)制造超高碳鋼和工、模具鋼。中南大學(xué)陳振華、黃培云發(fā)明了多層噴射成形技術(shù)專(zhuān)利，改變傳統(tǒng)噴射沉積工藝中霧化錐/基底的單向直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)模式，利用往復(fù)沉積強(qiáng)化冷卻效果，解決制備厚坯件時(shí)組織易惡化為鑄態(tài)組織的問(wèn)題。中國(guó)兵器科學(xué)研究院（兵器52所） 對(duì)高鎂鋁合金及鎂合

9、金方面進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究。2004年以來(lái)，沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)李榮德等對(duì)噴射成形中柱狀近終形沉積坯幾何特征檢測(cè)及智能控制、高性能鋅基材料噴射成形制備的關(guān)鍵技術(shù)開(kāi)展了研究。上海交通大學(xué)的張豪等人在對(duì)工藝控制模型、霧化器結(jié)構(gòu)和成套設(shè)備深入研究的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)出控制往復(fù)噴射成形技術(shù)和裝置，于2003年申請(qǐng)了控制往復(fù)噴射成形工藝的發(fā)明專(zhuān)利，并于2004年首次在我國(guó)發(fā)起成立華通噴射成形有限公司，專(zhuān)業(yè)從事噴射成形產(chǎn)業(yè)化。獲得有益效果是：沉積坯凝固速率高（大于104 K/s），組織精細(xì)（平均晶粒度0。920m），同時(shí)，致密度高（大于96%）、層界面缺陷少，適宜制備大規(guī)格的沉積坯（管坯、錠坯、板坯等），材料收得率大幅

10、度提高（大于85%）。 我國(guó)的噴射沉積技術(shù)研究始于 20 世紀(jì) 80 年代中后期。目前噴射沉積技術(shù)的研究在國(guó)內(nèi)已經(jīng)普遍開(kāi)展起來(lái)，主要的研究單位有：中國(guó)科學(xué)院金屬研究所、北京有色金屬研究院、北京航空材料研究院、北京科技大學(xué)、中南大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、上海鋼鐵研究所、寶鋼集團(tuán)、湖南大學(xué)和西北工業(yè)大學(xué)等。經(jīng)過(guò)近十幾年的發(fā)展，國(guó)內(nèi)各科研單位在對(duì)噴射沉積工藝過(guò)程的原理研究及利用噴射沉積技術(shù)制備材料以及試驗(yàn)研究方面已達(dá)到一定的水平，研究的內(nèi)容主要是圍繞著霧化機(jī)理、沉積機(jī)理、材料配方、成形建模等方面。 我國(guó)噴射沉積技術(shù)經(jīng)過(guò)近 20 年的發(fā)展已經(jīng)取得了顯著的進(jìn)步，但與國(guó)外相比還存在一定的差距，主要表現(xiàn)在：(1

11、) 對(duì)噴射沉積工藝過(guò)程的控制技術(shù)研究目前還停留在十分原始的階段。目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)研究單位還未解決基本形狀的沉積坯件(棒坯、板坯、管坯)的成形控制問(wèn)題，對(duì)提高沉積坯件的致密度、收得率的研究也開(kāi)展的較少，這種狀況嚴(yán)重制約了噴射沉積技術(shù)在國(guó)內(nèi)走向?qū)嵱没乃俣取?(2) 一些關(guān)鍵的硬件技術(shù)，如適合于噴射沉積工藝過(guò)程使用的霧化器結(jié)構(gòu)、合金液體導(dǎo)出系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的研究剛剛?cè)〉猛黄?，還未來(lái)得及推廣，更談不上成套設(shè)備的開(kāi)發(fā)；而國(guó)內(nèi)各生產(chǎn)、研究單位的財(cái)力限制以及國(guó)外公司的技術(shù)壁壘使得全套噴射沉積設(shè)備引進(jìn)又十分困難，這種狀況從設(shè)備硬件方面制約了噴射沉積技術(shù)在國(guó)內(nèi)實(shí)用化發(fā)展的速度。 (3) 在市場(chǎng)方面，國(guó)內(nèi)與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相

12、比所進(jìn)行的市場(chǎng)研究相對(duì)較少，目前僅能夠追蹤世界上工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)，較少針對(duì)國(guó)內(nèi)的具體情況提出一些獨(dú)具特色的應(yīng)用開(kāi)發(fā)方向，而國(guó)內(nèi)目前的市場(chǎng)環(huán)境與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍存在一定區(qū)別，這種狀況從市場(chǎng)方面制約了噴射沉積技術(shù)在國(guó)內(nèi)實(shí)用化發(fā)展的速度。 (4) 資金投入較少且分散，使得國(guó)內(nèi)任何一家研究單位要想在噴射沉積成形技術(shù)研究及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用方面取得全面突破十分困難，這種狀況從資金上制約了國(guó)內(nèi)噴射沉積技術(shù)的實(shí)用化發(fā)展速度。 上述這些差距所造成的后果直接表現(xiàn)在國(guó)內(nèi)噴射沉積技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展嚴(yán)重滯后。到目前為止，國(guó)內(nèi)尚未形成一條完善的、可進(jìn)行大批量生產(chǎn)的噴射沉積專(zhuān)業(yè)技術(shù)產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn)，也沒(méi)有形成一種可大量創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)

13、效益的噴射沉積專(zhuān)業(yè)技術(shù)產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)要想在噴射沉積技術(shù)領(lǐng)域趕上工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的發(fā)展水平，需要采取有效手段彌補(bǔ)，至少是縮小上述的差距。 1。3。3 噴射沉積坯件形狀模型研究現(xiàn)狀 噴射沉積的4個(gè)重要階段可用4個(gè)對(duì)應(yīng)的理論模型來(lái)描述，分別為:霧化模型、噴射模型、形狀模型、凝固模型。本文主要研究管坯噴射沉積形狀模型，因此下面針對(duì)噴射沉積坯件形狀模型進(jìn)行綜述。 根據(jù)噴嘴運(yùn)動(dòng)方式，噴射成形工藝可以采用噴嘴做掃描運(yùn)動(dòng)和靜止兩種類(lèi)型。大多數(shù)的板坯及部分棒坯、管坯都采用掃描噴嘴。還可以根據(jù)噴嘴的多少和形式分為單霧化噴嘴、雙霧化噴嘴、多霧化噴嘴。不同的霧化噴嘴與沉積器組合運(yùn)動(dòng)得到的沉積坯可以為錠坯、管坯、板坯、環(huán)形坯業(yè)

14、大學(xué)李榮德等對(duì)噴射成形中柱狀近終形沉積坯幾何特征檢測(cè)及智能控制、高性能鋅基材料噴射成形制備的關(guān)鍵技術(shù)開(kāi)展了研究。上海交通大學(xué)的張豪等人在對(duì)工藝控制模型、霧化器結(jié)構(gòu)和成套設(shè)備深入研究的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)出控制往復(fù)噴射成形技術(shù)和裝置，于2003年申請(qǐng)了控制往復(fù)噴射成形工藝的發(fā)明專(zhuān)利，并于2004年首次在我國(guó)發(fā)起成立華通噴射成形有限公司，專(zhuān)業(yè)從事噴射成形產(chǎn)業(yè)化。獲得有益效果是：沉積坯凝固速率高（大于104 K/s），組織精細(xì)（平均晶粒度0。920 m），同時(shí)，致密度高（大于96%）、層界面缺陷少，適宜制備大規(guī)格的沉積坯（管坯、錠坯、板坯等），材料收得率大幅度提高（大于85%）。 1。3。2 噴射沉積技術(shù)的

15、工業(yè)化發(fā)展現(xiàn)狀 射成形技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化最重要的條件是該技術(shù)必須在控制坯料形狀、尺寸公差、減少組織疏松、改善表面質(zhì)量和提高合金收得率等方面的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到一定的水平，而且使其在效費(fèi)比上與其他制備技術(shù)相比具有足夠的競(jìng)爭(zhēng)能力。同時(shí)還必須針對(duì)應(yīng)用對(duì)象選擇適當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品形式和合金系統(tǒng)，以充分發(fā)揮噴射成形獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，開(kāi)發(fā)用其他工藝方法無(wú)法生產(chǎn)的產(chǎn)品。對(duì)噴射成形工藝過(guò)程機(jī)理的研究已十分深入，對(duì)噴射成形工藝過(guò)程的控制技術(shù)發(fā)展已基本完善，沉積坯收得率明顯提高，噴射成形材料呈多品種發(fā)展趨勢(shì)，且開(kāi)發(fā)出一些傳統(tǒng)工藝不能或難于制備的新型材料，噴射成形設(shè)備的總體設(shè)計(jì)及制造已基本定型，關(guān)鍵技術(shù)也已趨于穩(wěn)定。 目前噴射沉積技術(shù)

16、的研究在國(guó)內(nèi)已經(jīng)普遍開(kāi)展起來(lái)，主要的研究單位有：中國(guó)科學(xué)院金屬研究所、北京有色金屬研究院、北京航空材料研究院、北京科技大學(xué)、中南大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、上海鋼鐵研究所、寶鋼集團(tuán)、湖南大學(xué)和西北工業(yè)大學(xué)等。經(jīng)過(guò)近十幾年的發(fā)展，國(guó)內(nèi)各科研單位在對(duì)噴射沉積工藝過(guò)程的原理研究及利用噴射沉積技術(shù)制備材料以及試驗(yàn)研究方面已達(dá)到一定的水平，研究的內(nèi)容主要是圍繞著霧化機(jī)理、沉積機(jī)理、材料配方、成形建模等方面。 我國(guó)噴射沉積技術(shù)經(jīng)過(guò)近 20 年的發(fā)展已經(jīng)取得了顯著的進(jìn)步，但與國(guó)外相比還存在一定的差距，主要表現(xiàn)在： (1) 對(duì)噴射沉積工藝過(guò)程的控制技術(shù)研究目前還停留在十分原始的階段。目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)研究單位還未解決基

17、本形狀的沉積坯件(棒坯、板坯、管坯)的成形控制問(wèn)題，對(duì)提高沉積坯件的致密度、收得率的研究也開(kāi)展的較少，這種狀況嚴(yán)重制約了噴射沉積技術(shù)在國(guó)內(nèi)走向?qū)嵱没乃俣取?(2) 一些關(guān)鍵的硬件技術(shù)，如適合于噴射沉積工藝過(guò)程使用的霧化器結(jié)構(gòu)、合金液體導(dǎo)出系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的研究剛剛?cè)〉猛黄?，還未來(lái)得及推廣，更談不上成套設(shè)備的開(kāi)發(fā)；而國(guó)內(nèi)各生產(chǎn)、研究單位的財(cái)力限制以及國(guó)外公司的技術(shù)壁壘使得全套噴射沉積設(shè)備引進(jìn)又十分困難，這種狀況從設(shè)備硬件方面制約了噴射沉積技術(shù)在國(guó)內(nèi)實(shí)用化發(fā)展的速度。 (3) 在市場(chǎng)方面，國(guó)內(nèi)與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比所進(jìn)行的市場(chǎng)研究相對(duì)較少，目前僅能夠追蹤世界上工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)，較少針對(duì)國(guó)內(nèi)的具體情

18、況提出一些獨(dú)具特色的應(yīng)用開(kāi)發(fā)方向，而國(guó)內(nèi)目前的市場(chǎng)環(huán)境與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍存在一定區(qū)別，這種狀況從市場(chǎng)方面制約了噴射沉積技術(shù)在國(guó)內(nèi)實(shí)用化發(fā)展的速度。 (4) 資金投入較少且分散，使得國(guó)內(nèi)任何一家研究單位要想在噴射沉積成形技術(shù)研究及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用方面取得全面突破十分困難，這種狀況從資金上制約了國(guó)內(nèi)噴射沉積技術(shù)的實(shí)用化發(fā)展速度。 上述這些差距所造成的后果直接表現(xiàn)在國(guó)內(nèi)噴射沉積技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展嚴(yán)重滯后。到目前為止，國(guó)內(nèi)尚未形成一條完善的、可進(jìn)行大批量生產(chǎn)的噴射沉積專(zhuān)業(yè)技術(shù)產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn)，也沒(méi)有形成一種可大量創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益的噴射沉積專(zhuān)業(yè)技術(shù)產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)要想在噴射沉積技術(shù)領(lǐng)域趕上工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的發(fā)展水平，需要采取有效手

19、段彌補(bǔ)，至少是縮小上述的差距。 4、 簡(jiǎn)述幾種較先進(jìn)的霧化沉積過(guò)程的控制技術(shù)？ 答：六、霧化沉積過(guò)程組織演變規(guī)律？答：噴射成形(spray forming)，又稱(chēng)噴射鑄造(spray casting)或噴射沉積(spray deposition) 。A。Singer教授于1968年提出概念，噴射軋制是其初宗。霧化沉積過(guò)程主要有霧滴的冷卻與凝固、沉積鋪展行為、沉積坯錠的冷卻與凝固、致密化工藝及其組織演變。霧滴的冷卻與凝固：與大多數(shù)金屬凝固一樣，霧滴的冷卻與凝固也經(jīng)過(guò)形核長(zhǎng)大。霧化粉末的結(jié)晶核心可能源自如下途徑：（1）合金液與坩堝和導(dǎo)液管之間發(fā)生機(jī)械沖刷和化學(xué)反應(yīng)而出現(xiàn)夾雜，以此為核心生核與生長(zhǎng)。

20、（2）霧化氣體中所含的少量氧元素與熔滴表面易反應(yīng)元素發(fā)生氧化反應(yīng)，或溶入熔滴中增加氧的濃度，產(chǎn)生氧化物而成為結(jié)晶核心。（3）過(guò)冷熔體與某些先凝固細(xì)小顆粒碰撞，小顆?；蚋街谌鄣伪砻妫蚯度肴鄣蝺?nèi)部，成為異質(zhì)生核核心。（4）特別細(xì)小的顆粒具有極大過(guò)冷度和高度純凈熔體，可能以均質(zhì)生核機(jī)制發(fā)生快速凝固霧化沉積的鋪展行為：沉積鋪展過(guò)程中，半液態(tài)層中的枝晶破碎與核心增殖，霧化過(guò)程形成的枝晶在半液態(tài)層中類(lèi)似于觸變鑄造般的破碎、重熔、變形以及液相的鋪展提供了大量的固相質(zhì)點(diǎn)，這些固相質(zhì)點(diǎn)的增殖效應(yīng)是噴射成形材料呈現(xiàn)細(xì)小球形等軸晶組織的重要前提條件。結(jié)晶核心增殖之后在沉積層中將發(fā)生固相周?chē)Ｓ嘁合嗟哪?、已破?/p>

21、枝晶臂的合并與粗化以及未嚴(yán)重變形枝晶組織的均勻化與粗化。上述作用同時(shí)發(fā)生，從而形成了沉積態(tài)的等軸組織。沉積態(tài)組織中存在兩大類(lèi)型的缺陷現(xiàn)象點(diǎn)缺陷（空位）和線(xiàn)缺陷（位錯(cuò)）密度的增高影響材料的時(shí)效析出動(dòng)力學(xué)過(guò)程并對(duì)最終性能產(chǎn)生重要影響；較鑄錠冶金嚴(yán)重的孔隙缺陷對(duì)材料性能將產(chǎn)生不利影響，但是對(duì)晶粒粗化有抑制作用。 多空材料的制備部分：1. 多孔金屬及其三要素？答：多孔金屬：孔隙多的不能忽略的材料金屬材料。形成多空金屬的三要素：包含大量的空隙； 所含孔隙要滿(mǎn)足某種或某些設(shè)計(jì)要求以期達(dá)到特定的使用性能； 金屬基體連續(xù)2. 吹氣法涉及其工藝因素（流量、粘度、吹氣管孔徑、增稠劑含量、熔體溫度、表面張力等）對(duì)泡

22、沫孔徑的影響規(guī)律？答：流量：在一定范圍內(nèi)隨流量的增加，泡沫孔徑增大；管徑：在相同的氣體流量下，隨著管內(nèi)徑或外徑的增加，氣泡直徑增大；粘度：氣體流量大時(shí)，液體粘度對(duì)氣泡尺寸的影響變得更加顯著，原因是隨著氣體流量的增加，在氣泡脫離段，氣泡所受到basset作用增強(qiáng)，液體粘度的影響加大增稠劑含量：隨著SiC體積百分?jǐn)?shù)含量的增加，所得泡沫的孔徑尺寸變小，壁厚增大熔體溫度的影響：隨著溫度增加，所得泡沫鋁的孔徑尺寸變大，壁厚減小表面張力：相同氣體流量下，表面張力增加，氣泡直徑增大，氣體流量低時(shí)，表面張力對(duì)氣泡尺寸的影響較為顯著，氣體流量升高，表面張力對(duì)氣泡直徑影響減弱 3. 固態(tài)法包括哪些具體方法，歸納各

23、個(gè)具體方法中共性的工藝環(huán)節(jié)?答：固態(tài)法具體包括無(wú)芯法、失芯法、空心球法，造孔劑法 他們之間的共性工藝環(huán)節(jié)都需要燒結(jié)成型4. 超徑微點(diǎn)陣泡沫鎳相關(guān)工作突出閃光點(diǎn)有哪些？答：有良好的力學(xué)性能（壓縮百分之五十幾乎能完全恢復(fù)） 有良好的物理（密度小）、化學(xué)性能 具有花尺度的應(yīng)用（納米、微米、毫米） 制備方法牛（納米層厚度可控） 1 Yue Wu， William A。 Cassada and Enrique J。Lavernia。 Microstructure and mechanical properties of spray-deposited Al-17Si-4。5Cu-0。6Mg wrough alloy。 Metallurgical and Materials Transactions A，1995，26(5):1235-1247 2 C。Cui， A。Schulz， K。Schimanski， H。W。Zoch。 Spray forming of hypereutecti