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高孔隙率金屬材料是近20年來國際上迅速發(fā)展的一種兼具功能和結(jié)構(gòu)雙重屬性的新型工程材料。這種材料綜合了低密度、高剛度、沖擊吸能性、消音降噪、電磁屏蔽、透氣透水、低熱導(dǎo)率等性能及具有良好的阻尼特性，因此廣泛應(yīng)用于航天、航空、原子能、環(huán)保及電化學(xué)等行業(yè)。

　　高孔隙率金屬材料的制備方法主要包括鑄造、發(fā)泡、沉積、燒結(jié)等。從研究技術(shù)上看，大孔徑立體網(wǎng)狀及小孔徑、低密度高孔隙率的泡沫金屬是目前制備技術(shù)上突破的重點。國內(nèi)外的許多學(xué)者在此方面做了各具特色的工作。然而，這些方法都存在工藝復(fù)雜，成本高，可選擇的材料受限制等缺點。

　　成型針織技術(shù)是近10年針織工業(yè)中快速發(fā)展起來的一個分支。它顛覆了傳統(tǒng)的針織過程，可以通過改變參加編織的針數(shù)和橫列數(shù)來改變織物的尺寸和形狀，是制備高孔隙率泡沫材料三維有機模板的一種頗有前景的方法。目前，在泡沫金屬制備領(lǐng)域，有關(guān)這方面的研究報道還很少。我們以聚對苯二甲酸乙二醇酯為原料，通過探索合適的工藝路線制備高孔率通孔結(jié)構(gòu)的泡沫銅。

　　實驗材料包括銅粉末、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯醇、甲基纖維素溶液、表面活性劑和氨水。

　　金屬漿料性能的優(yōu)劣是能否制備出性能良好的泡沫銅的關(guān)鍵因素之一，金屬漿料應(yīng)該具有一定的流動性和較好的觸變性。漿料的觸變性可以保證在去除多余漿料的過程中保持前驅(qū)體的多孔結(jié)構(gòu)、避免堵孔缺陷的產(chǎn)生；漿料的流動性是保證漿料浸漬過程中均勻涂覆在多空隙有機前驅(qū)體的線圈及孔壁上的主要因素。

　　金屬漿料的流變特性不僅取決于金屬粉體的特性、固相含量、分散劑的選擇，還和漿料的pH值相關(guān)。當(dāng)轉(zhuǎn)速一定時，漿料的粘度隨著漿料的pH值的增加先下降后升高。

　　泡沫銅燒成過程主要包括三個階段：聚酯分解階段、氧化銅分解階段和泡沫銅燒結(jié)階段。

　　聚酯的熱分解開始于170~200℃，當(dāng)溫度達到300℃左右，聚酯分解完成。在第一階段應(yīng)控制加熱速率，如果升溫過快，會因有機物劇烈氧化產(chǎn)生大量氣體

造成多孔體坍塌、開裂。

　　去除聚酯的同時，立體素坯在220℃氧化為無強度的、黑色的氧化銅多孔坯體，因此第二階段的目的是在高真空條件下將氧化銅坯體分解成略有強度的多孔泡沫銅。在此階段應(yīng)控制熱解速度和保溫時間，以免造成坯體坍塌及金屬過度揮發(fā)。第三階段為多孔銅的燒結(jié)階段，氧化銅在分解成銅的過程中會造成較多的孔位，結(jié)構(gòu)較為疏松，此時應(yīng)提高燒結(jié)溫度，促進燒結(jié)頸長以提高泡沫強度，同時控制保溫時間以減少銅的揮發(fā)。

　　綜上，以滌綸為原料，采用成型針織技術(shù)編織出高氣孔率的有機模板，經(jīng)過有機泡沫浸滲可以制備高孔隙率、開孔結(jié)構(gòu)的泡沫銅。pH值對金屬漿料的流動性有較大影響，當(dāng)pH值為9.5時，漿料的流動性最好。在高真空條件下可使氧化銅泡沫體分解為銅泡沫體。二次浸滲后泡沫銅材料孔隙率變化不大，但其應(yīng)力平臺從0.5 Mpa提高到1Mpa。