樣品截面表面顯微觀察氣孔計量金相圖像顯微鏡
如果在試樣的疲勞極限以上進行疲勞實驗,在剩余20%~40%的壽
命期內,樣品截面內將有主裂紋形成。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部。高倍SEM觀察表明,疲勞斷口的
表面特征是相對光滑的穿晶斷裂。其一般的斷口形貌是韌性的,條
紋在一些區域清晰可見?妆诘钠跀嗔驯砻,以及疲勞測試后試
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,由于裂紋周圍材料的低塑性,疲勞裂紋表
現出明顯的不同。疲勞裂紋沿孔壁的薄弱區域優先生長,開裂的孔
壁厚度大約為30~60μm,而通過圖像分析可知,常見的孔壁厚度
為250~500μm。通過超聲波振動疲勞斷裂表面的SEM研究發現,沒
有出現單向壓縮和周期壓縮疲勞實驗中常見的變形帶和塑性彎曲。
很明顯,氣孔的存在也會對泡沫材料的電學、熱學和聲學性能產生
極大的影響。就聚合物泡沫而言,這些性能有很大的用處,其較重
要的應用領域是包裝,此外是隔熱和降噪。然而,對于泡沫金屬,
盡管泡沫的多功能性是其成功應用的先決條件,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的陶瓷基
泡沫材料在導電性上存在顯著的差別,這個簡單的事實決定了它們
在應用上的巨大差異:陶瓷或聚合物基泡沫可以用在絕緣或傳遞微
波結構等場合,而金屬泡沫在相反的場合有良好的應用前景。盡管
相對密度較低使得泡沫金屬的導電能力下降了許多,但其電導性仍
足夠提供良好的電場、低的接觸電壓和吸收電磁波的能力。就開孔
結構的金屬海綿而言,其導電性可使電勢分布在較大的區域內,這
對于電池電極的應用是很有吸引力的,泡沫鎳就是很好的應用例子