多孔金屬的工藝與結構的類型幾何特征鑒定顯微鏡
多孔結構的介觀幾何特征
樣品或部件的子區必須足夠大,才能使其代表多孔金屬,子區的力學性能可
用連續力學方法近似地處理。假如孔的形狀是相類似的,應該考慮5個孔徑大小
的范圍。這個標準要求每個具有代表性的體積單元的孔數量不少于100。假如
孔的形狀因子差異非常大,子區應包括能反映結構幾何統計分散性所需的足夠多
的孔數。
一般來說,多孔金屬的工藝方法決定了孔結構的類型。大多數發泡金屬都表
現出結構的等級性,這些等級取決于部件的尺寸或取決于發泡。和凝固過程。
的各向異性性質。假如孔的幾何特征變化不具統計特性,但和樣品的位置有關,
就可用子區的排列來表征不同等級的結構。例如,表面層可用厚度
相當的子區進行描述。這樣,通過分級實現了多孔金屬孔結構變化的系統性描
述。假如孔的形狀因子或材料性能是有取向性的,相關的各向異性性質可用
相應的子區特性進行描述。
孔的尺寸分布不能作為介觀參數來考慮。介觀幾何特征目前還沒有直接、定
量的測量方法,但可通過三維微觀分析和統計數據獲得。不管怎樣,主要的幾何
特征都可在每個子區中加以考慮。
介觀質量分析是非破壞性的。計算機X射線層析照相術是較有力的工具,
其分辨率足以對低于平均孔徑的尺度進行分析,F代計算機X射線層析照相術
對輕金屬泡沫是適用的。對所研究的多孔結構選擇適當的平均體積,由此計算得
到的密度圖為密度分布的均勻性與否提供了定量的三維數據:密度分布圖、密度
超出規定范圍的體積分數、軟區和硬區的位置等,甚至還可判斷是否有超大孔的
存在。