[发明专利]一种检测网络状通孔结构泡沫金属开孔率的简便方法

说明书

本发明涉及一种关于网络状通孔结构泡沫金属的开孔率检测方法，这是一种无需测知试样任何重量指标的简便检测方法，同样也可适用于具有类似结构的泡沫金属，只要其具备开口孔隙结构即可。该法通过测出泡沫金属试样的表观体积(试样外在轮廓占有空间的体积)和试样孔隙中浸入工作液体的体积，直接计算出试样的开孔率。由于无需测知试样的任何重量指标，这使得其测量操作简单而方便。

技术领域：

本发明涉及一种泡沫金属开孔率的检测方法，尤其涉及一种网络状通孔结构泡沫金属开孔率的检测方法，其核心是为泡沫金属采用了一种无需测知试样任何重量指标而检测出其开孔率的简便方法。

背景技术：

多孔材料在很多工程领域都有其他材料难以替代的应用优势^[1-6]。在各类多孔材料中，网络状结构的泡沫金属生产规模相对很大，其实际应用占有十分重要的位置。网络状泡沫金属是一种内部孔隙相互连通的开孔型多孔材料，适合于所有需要孔隙连通和利用内部孔隙表面的场合，如分流过滤、热量交换、生物移植、催化工程等场合^[5]。

泡沫金属中的孔隙有开口连通孔隙和孤立闭合孔隙等形式，其中开口连通孔隙所占体积与泡沫体的表观总体积之比率，即为该泡沫金属的开孔率^[6]。泡沫金属的很多用途都要利用其开口孔隙^[7]。研究表明，泡沫金属的开孔率强烈地影响其流体透过性(渗透性)以及内部孔隙有效表面积等指标，因而极大地影响着整个产品的声音吸收、电磁屏蔽、热量传输以及各种利用内部孔隙表面的使用性能^[5,7-9]。因此，开孔率指标对于泡沫金属等多孔材料而言非常重要。

泡沫金属开孔率的检测一般采用压汞法和排液称重法等，都需要若干次的天平称重测量^[6,7]。其中试样含液称重会有相应的辅助用具和操作方面的较高要求，给测量带来一定的繁琐不便。特别是需要液中称重的方式，情况更是如此。本发明为泡沫金属的开孔率提出一种新的简便检测方法，采用测量试样本身体积和试样孔隙中浸入工作液体体积的方式而获知试样的开孔率。由于无需测知试样在任何环节的重量指标，这使得其测量操作简单而方便。

参考文献

[1]刘培生，崔光，程伟.专题综述：多孔材料性能模型研究1.数理关系[J].材料工程,2019,47(6):42-62.

[2]刘培生，夏凤金，程伟.专题综述：多孔材料性能模型研究2.实验验证[J].材料工程,2019,47(7):35-49.

[3]刘培生，杨春艳，程伟.专题综述：多孔材料性能模型研究3.数理推演[J].材料工程,2019,47(8):59-81.

[4]P.S.Liu,K.M.Liang.Functional materials of porous metals made by P/M,electroplating and some other techniques.Journal of Materials Science,2001,36(21):5059-5072.

[5]刘培生.多孔材料引论(第2版).清华出版社,2013.

[6]刘培生,马晓明.多孔材料检测方法，北京：冶金工业出版社，2006.

[7]刘培生 崔光 陈靖鹤.多孔材料性能与设计[M].北京:化工出版社,2019.

[8]Gibson L J and Ashby M F.Cellular Solids:Structure andproperties.Cambridge University Press,1999.

[9]Gros E,Panneton R.A missing mass method to measure the openporosity of porous solids.Canadian Acoustics,2004,32(3):20-21.