泡沫金屬多孔結(jié)構(gòu)可通過顯微鏡、掃描電鏡檢測(cè)
泡沫金屬多孔結(jié)構(gòu)的性能表征和測(cè)試需要特別謹(jǐn)慎。結(jié)構(gòu)可以通過
光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡和x射線斷層掃描等方式來(lái)檢測(cè)。測(cè)試樣品
的表觀模量和強(qiáng)度等指標(biāo)與試樣尺寸對(duì)孔穴尺寸的比率有關(guān)，同時(shí)
還會(huì)受到試樣表面狀態(tài)、夾持方式和加載方式等因素的影響。這意
味著試樣尺寸必須足夠大(每個(gè)尺度均至少為孔穴直徑的7倍)，而
且需要表面制作。獲悉遠(yuǎn)低于泡沫體總體屈服應(yīng)力時(shí)的局部塑性狀
態(tài)，要求通過卸載曲線的斜率來(lái)?yè)Q算模量指標(biāo)，而不能采用加載曲
線。在本章，我們總結(jié)了對(duì)泡沫金屬單向壓縮、單向拉伸、切應(yīng)力
狀態(tài)、多向應(yīng)力狀態(tài)、蠕變、疲勞和凹陷等過程進(jìn)行表征和測(cè)試的
可行方法。此外，還介紹了一種檢測(cè)表面位移場(chǎng)并可由此計(jì)算出應(yīng)
變的光學(xué)技術(shù)。
結(jié)構(gòu)表征
泡沫金屬的結(jié)構(gòu)表征可通過其孔穴結(jié)構(gòu)(開孔、閉孔)、相對(duì)密
度、孔穴尺寸、孔穴形狀和各向異性度等參量來(lái)實(shí)現(xiàn)。密度可由已
知體積樣品稱重法很好地檢測(cè)，其余參量要用顯微觀測(cè)法。
如果先在不透明的環(huán)氧樹脂(或其等效物)中對(duì)泡沫樣品進(jìn)行充
分浸漬處理，固化后再進(jìn)行樣品表面拋光，那就可以很好地利用光
學(xué)顯微方式來(lái)表征和觀測(cè)泡沫金屬。這要求浸漬泡沫樣品是含著色
劑(較好是黑色或深藍(lán)色)的低黏度熱固性樹脂，并是通過真空腔對(duì)
樣品脫氣處理后再將樹脂壓人泡沫體孔穴的。對(duì)于閉孔泡沫體，此
步驟在粗磨后還得重復(fù)進(jìn)行，因?yàn)榇帜r(shí)往往又打開了先期存在的
閉孔，使這些閉孔變成了“開孔”。之后，利用常規(guī)的拋光工藝即
可獲得能用于光學(xué)顯微觀測(cè)的截面。
可以直接利用掃描電子顯微術(shù)(SEM)，只須預(yù)先進(jìn)行表面制備S
EM技術(shù)對(duì)于開孔泡沫體是極富信息的檢測(cè)手段，而閉孔泡沫體的圖
像則往往顯得模糊不清，因而不易由此提取出可靠的尺寸數(shù)據(jù)和形
狀信息。所以，此時(shí)采用光學(xué)顯微技術(shù)往往更為合適。
x射線電腦斷層掃描技術(shù)(cT)得出的是泡沫體內(nèi)部的系列低倍
平面圖像，這些平面圖像可進(jìn)一步組合成三維圖像。醫(yī)用CT掃描器
的分辨能力是有限的，大約在0．7mm的尺度，而工業(yè)CT設(shè)備則可達(dá)
到200μmm。這種方法可檢測(cè)到閉孔泡沫體的內(nèi)部形態(tài)，而且當(dāng)樣
品發(fā)生變形時(shí)可通過迅速的連續(xù)成像來(lái)研究孔穴的扭曲變形。
