高倍SEM电子显微镜观察试样的疲劳实验技术

高倍SEM电子显微镜观察试样的疲劳实验技术

  如果在试样的疲劳极限以上进行疲劳实验，在剩余20％～40％
的寿命期内，样品截面内将有主裂纹形成。若干试样的表面显微观
察表明，泡沫在使用寿命达到80％以前不存在表面疲劳裂纹，这意
味着疲劳裂纹起源于泡沫试样的内部。
  高倍SEM观察表明，疲劳断口的表面特征是相对光滑的穿晶断
裂。其一般的断口形貌是韧性的，条纹在一些区域清晰可见。以及
疲劳测试后试样因静载荷引起断裂所形成的断裂表面。与静载断裂
裂纹或熔体冷却期间形成的裂纹相比，由于裂纹周围材料的低塑性
，疲劳裂纹表现出明显的不同。疲劳裂纹沿孔壁的薄弱区域优先生
长，开裂的孔壁厚度大约为30～60μm，而通过图像分析可知，常
见的孔壁厚度为250～500μm。通过超声波振动疲劳断裂表面的SEM
研究发现，没有出现单向压缩和周期压缩疲劳实验中常见的变形带
和塑性弯曲。
  孔结点对疲劳裂纹的阻断作用，可帮助我们理解不同泡沫结构
对疲劳性能的影响。

  多孔金属的电、热和声学性能

  很明显，气孔的存在也会对泡沫材料的电学、热学和声学性能
产生极大的影响。就聚合物泡沫而言，这些性能有很大的用处，其
最重要的应用领域是包装，此外是隔热和降噪。然而，对于泡沫金
属，尽管泡沫的多功能性是其成功应用的先决条件，但通常人们很
少注意到上面所提到的这些性能。

  泡沫金属与聚合物和大多数的陶瓷基泡沫材料在导电性上存在
显著的差别，这个简单的事实决定了它们在应用上的巨大差异：陶
瓷或聚合物基泡沫可以用在绝缘或传递微波结构等场合，而金属泡
沫在相反的场合有良好的应用前景。尽管相对密度较低使得泡沫金
属的导电能力下降了许多，但其电导性仍足够提供良好的电场、低
的接触电压和吸收电磁波的能力。就开孔结构的金属海绵而言，其
导电性可使电势分布在较大的区域内，这对于电池电极的应用是很
有吸引力的，泡沫镍就是很好的应用例子

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