多孔金属的工艺与结构的类型几何特征鉴定显微镜

多孔结构的介观几何特征

  样品或部件的子区必须足够大，才能使其代表多孔金属，子区的力学性能可
用连续力学方法近似地处理。假如孔的形状是相类似的，应该考虑5个孔径大小
的范围。这个标准要求每个具有代表性的体积单元的孔数量不少于100。假如
孔的形状因子差异非常大，子区应包括能反映结构几何统计分散性所需的足够多
的孔数。

  一般来说，多孔金属的工艺方法决定了孔结构的类型。大多数发泡金属都表
现出结构的等级性，这些等级取决于部件的尺寸或取决于发泡。和凝固过程。
的各向异性性质。假如孔的几何特征变化不具统计特性，但和样品的位置有关，
就可用子区的排列来表征不同等级的结构。例如，表面层可用厚度

相当的子区进行描述。这样，通过分级实现了多孔金属孔结构变化的系统性描
述。假如孔的形状因子或材料性能是有取向性的，相关的各向异性性质可用
相应的子区特性进行描述。

  孔的尺寸分布不能作为介观参数来考虑。介观几何特征目前还没有直接、定
量的测量方法，但可通过三维微观分析和统计数据获得。不管怎样，主要的几何
特征都可在每个子区中加以考虑。

介观质量分析是非破坏性的。计算机X射线层析照相术是最有力的工具，
其分辨率足以对低于平均孔径的尺度进行分析。现代计算机X射线层析照相术
对轻金属泡沫是适用的。对所研究的多孔结构选择适当的平均体积，由此计算得
到的密度图为密度分布的均匀性与否提供了定量的三维数据：密度分布图、密度
超出规定范围的体积分数、软区和硬区的位置等，甚至还可判断是否有超大孔的
存在。

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