高倍SEM電子顯微鏡觀察試樣的疲勞實(shí)驗(yàn)技術(shù)
如果在試樣的疲勞極限以上進(jìn)行疲勞實(shí)驗(yàn),在剩余20%~40%
的壽命期內(nèi),樣品截面內(nèi)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(dá)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(nèi)部。
高倍SEM觀察表明,疲勞斷口的表面特征是相對(duì)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(qū)域清晰可見。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(xiàn)出明顯的不同。疲勞裂紋沿孔壁的薄弱區(qū)域優(yōu)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(dòng)疲勞斷裂表面的SEM
研究發(fā)現(xiàn),沒有出現(xiàn)單向壓縮和周期壓縮疲勞實(shí)驗(yàn)中常見的變形帶
和塑性彎曲。
孔結(jié)點(diǎn)對(duì)疲勞裂紋的阻斷作用,可幫助我們理解不同泡沫結(jié)構(gòu)
對(duì)疲勞性能的影響。
多孔金屬的電、熱和聲學(xué)性能
很明顯,氣孔的存在也會(huì)對(duì)泡沫材料的電學(xué)、熱學(xué)和聲學(xué)性能
產(chǎn)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
最重要的應(yīng)用領(lǐng)域是包裝,此外是隔熱和降噪。然而,對(duì)于泡沫金
屬,盡管泡沫的多功能性是其成功應(yīng)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(shù)的陶瓷基泡沫材料在導(dǎo)電性上存在
顯著的差別,這個(gè)簡單的事實(shí)決定了它們?cè)趹?yīng)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(jié)構(gòu)等場合,而金屬泡
沫在相反的場合有良好的應(yīng)用前景。盡管相對(duì)密度較低使得泡沫金
屬的導(dǎo)電能力下降了許多,但其電導(dǎo)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(jié)構(gòu)的金屬海綿而言,其
導(dǎo)電性可使電勢(shì)分布在較大的區(qū)域內(nèi),這對(duì)于電池電極的應(yīng)用是很
有吸引力的,泡沫鎳就是很好的應(yīng)用例子