多孔材料性能與設計

《多孔材料性能與設計》是2020年1月化學工業出版社出版的圖書，作者是劉培生。

基本介紹

• 中文名：多孔材料性能與設計
• 作者：劉培生
• ISBN：9787122349521
• 頁數：277頁
• 定價：128元
• 出版社：化學工業出版社
• 出版時間：2020年1月
• 裝幀：精裝
• 開本：16開

內容簡介

多孔材料的主要特點是利用內部的孔隙結構達到預期性能，這是多孔材料設計的根本所在。物理性能、化學性能與力學性能的綜合最佳化，可使該類材料在能源工程、生物工程、航空航天、環境保護、交通運輸等諸多領域，都能夠擁有其他材料難以或不可替代的套用優勢。本書介紹多孔材料設計所需製備工藝、產品結構和性能套用方面的知識，特別是作者近些年來在多孔材料製備工藝、產品結構和性能研究方面開展的一些實踐工作。通過對若干多孔材料的實例描述，呈現其結構狀態和對應性能指標，可為該類材料的選材設計、孔隙結構設計、製備工藝最佳化設計以及最終的使用性能設計提供一定的參考。

本書可作為多孔材料領域科研人員和工程技術人員在圍繞多孔產品性能設計而開展的有關多孔結構設計和工藝方法設計過程中的素材，也可供廣大材料工作者以及高等院校材料類及相關專業（如物理、化學化工、生物、醫學、機械、冶金、建築、環保等）師生參考。

目錄

第1章緒論

1.1引言001

1.2多孔材料結構001

1.3泡沫金屬003

1.3.1粉末燒結型003

1.3.2纖維燒結型004

1.3.3熔體鑄造型004

1.3.4金屬沉積型004

1.3.5複合型004

1.4泡沫陶瓷005

1.4.1泡沫陶瓷分類005

1.4.2泡沫陶瓷特點006

1.5泡沫塑膠006

1.5.1泡沫塑膠分類007

1.5.2泡沫塑膠特點007

1.6結束語008

第2章孔隙結構與其工藝

2.1引言009

2.2泡沫金屬製備工藝009

2.2.1粉末冶金法009

2.2.2金屬沉積法010

2.2.3熔體發泡法011

2.2.4熔體吹氣發泡法011

2.2.5熔模鑄造法012

2.2.6滲流鑄造法012

2.2.7纖維燒結法013

2.2.8粉體熔化發泡法013

2.2.9泡沫金屬製備實踐舉例014

2.3泡沫陶瓷製備工藝016

2.3.1顆粒堆積燒結法016

2.3.2添加造孔劑法017

2.3.3有機泡沫浸漿法018

2.3.4發泡法018

2.3.5其他製備工藝019

2.4泡沫塑膠製備工藝021

2.4.1泡沫塑膠發泡021

2.4.2泡沫塑膠成型024

2.4.3阻燃型泡沫塑膠026

2.4.4生物降解泡沫塑膠027

2.4.5增強泡沫塑膠027

2.5結束語027

第3章材料性能與其用途

3.1引言029

3.2泡沫金屬性能套用029

3.2.1力學性能套用030

3.2.2導電性能套用036

3.2.3能量吸收性能套用038

3.2.4電磁禁止性能套用039

3.2.5孔隙表面套用039

3.2.6高熔點泡沫金屬040

3.3泡沫陶瓷性能套用043

3.3.1孔隙尺寸因素套用044

3.3.2孔隙表面因素套用048

3.3.3生物相容性套用050

3.3.4熱性能套用051

3.3.5能量吸收性能套用052

3.3.6性能套用總體評述052

3.4泡沫塑膠性能套用053

3.4.1能量吸收性能套用053

3.4.2熱性能套用056

3.4.3力學性能套用058

3.4.4不同品種的用途059

3.4.5性能套用總體評述059

3.5結束語059

第4章孔隙因素基本參量

4.1引言061

4.2孔隙率061

4.2.1基本數學關係062

4.2.2常用檢測方法062

4.3孔徑及其分布065

4.3.1顯微分析法065

4.3.2氣泡法066

4.3.3氣體滲透法072

4.3.4氣體吸附法075

4.4孔隙形貌077

4.4.1顯微觀測法078

4.4.2X射線斷層掃描法078

4.5孔隙因素綜合檢測083

4.5.1壓汞法的基本原理084

4.5.2孔徑及其分布的測定084

4.5.3表觀密度和孔隙率的測定086

4.5.4測試誤差分析和處理087

4.5.5測定方法適用範圍089

4.5.6幾種測定方法的比較090

4.6結束語091

第5章多孔材料吸聲性能

5.1引言092

5.2多孔材料吸聲原理及套用093

5.2.1多孔材料吸聲機理093

5.2.2多孔材料吸聲套用095

5.2.3影響吸聲性能的因素099

5.3吸聲性能表征和測試101

5.3.1吸聲性能的表征102

5.3.2吸聲係數的檢測103

5.4多孔材料吸聲係數的計算模型109

5.4.1實驗材料和檢測結果109

5.4.2吸聲係數理論模型110

5.4.3模型計算和相關分析111

5.5泡沫金屬吸聲性能數學擬合115

5.5.1吸聲係數與聲波頻率的關係115

5.5.2最大吸聲係數與孔隙因素的關係119

5.5.3本節工作總結121

5.6泡沫鎳復層結構的中頻吸聲性能122

5.6.1實驗材料和檢測方法122

5.6.2實驗結果與分析討論123

5.6.3本節工作總結128

5.7泡沫鎳復層結構的低頻吸聲性能129

5.7.1實驗材料和檢測方法129

5.7.2實驗結果與分析討論130

5.7.3本節工作總結136

5.8結束語137

第6章多孔材料熱導性能

6.1引言139

6.2多孔材料的熱性能套用139

6.2.1熱量交換139

6.2.2熱管140

6.2.3其他具體套用141

6.3熱性能的表征和檢測方法142

6.3.1熱導率和熱擴散率的表征142

6.3.2熱導率的測量方法143

6.4多孔材料熱導率的測試146

6.4.1穩態平板測量法146

6.4.2有效熱導率和接觸熱阻148

6.4.3熱導率測試實例150

6.5影響熱導率的因素151

6.5.1影響熱導率的其他因素151

6.5.2值得研究的相關工作152

6.6結束語152

第7章不同結構的泡沫鈦

7.1引言153

7.2胞狀泡沫鈦合金153

7.2.1胞狀泡沫鈦的製備154

7.2.2胞狀泡沫鈦的壓縮行為155

7.2.3胞狀泡沫鈦的吸聲性能158

7.2.4本節工作總結160

7.3網狀泡沫鈦合金160

7.3.1網狀泡沫鈦的製備161

7.3.2網狀泡沫鈦的壓縮行為163

7.3.3網狀泡沫鈦的導熱性能164

7.3.4網狀泡沫鈦的吸聲性能166

7.3.5本節工作總結167

7.4泡沫鈦電磁禁止性能168

7.4.1電磁禁止原理簡介168

7.4.2電磁禁止實驗方法169

7.4.3胞孔泡沫鈦的電磁禁止效能170

7.4.4網孔泡沫鈦的電磁禁止效能171

7.4.5總體性討論172

7.4.6本節工作總結173

7.5結束語173

第8章非鋁鈦質泡沫金屬

8.1引言175

8.2泡沫不鏽鋼175

8.2.1網狀泡沫不鏽鋼及其吸聲性能176

8.2.2泡沫不鏽鋼與泡沫聚合物的中低頻吸聲效果比較181

8.2.3泡沫不鏽鋼加穿孔板疊層結構的低頻吸聲效果185

8.2.4高孔隙率胞狀泡沫不鏽鋼及其壓縮行為189

8.3泡沫鐵及夾層結構190

8.3.1泡沫鐵的製備及工藝分析191

8.3.2泡沫鐵夾層製品及其結合強度193

8.3.3本節工作總結195

8.4微孔泡沫鉬196

8.4.1泡沫鉬的製備方法196

8.4.2泡沫鉬的檢測與分析196

8.4.3本節工作總結199

8.5結束語199

第9章泡沫陶瓷性能研究

9.1引言201

9.2泡沫陶瓷吸聲性能202

9.2.1泡沫陶瓷塊體的製備202

9.2.2本多孔製品的吸聲性能202

9.2.3常見吸聲材料性能比較204

9.3泡沫陶瓷表面負載活性層207

9.3.1多孔泡沫瓷球的製備208

9.3.2表面負載活性氧化鋁211

9.3.3負載體系的As吸附性能212

9.4泡沫陶瓷表面脫矽活化214

9.4.1脫矽方法及分析214

9.4.2脫矽機制分析216

9.4.3脫矽體系的As吸附性能217

9.5泡沫陶瓷表面生長活性層218

9.5.1負載普魯士藍的研究意義218

9.5.2類網狀多孔陶瓷的製備219

9.5.3表面負載普魯士藍類似物220

9.5.4普魯士藍類似物的形成機制222

9.5.5負載體系的吸附性能226

9.6結束語228

第10章二氧化鈦光活性膜研究

10.1引言230

10.2多孔結構的TiO2薄膜231

10.2.1多孔TiO2膜層的製備231

10.2.2膜層孔隙結構的形成機制分析233

10.2.3TiO2膜層的光催化實驗237

10.2.4Fe摻雜改性TiO2光催化膜238

10.3泡沫鈦生長TiO2納米線242

10.3.1泡沫鈦基體的製備243

10.3.2TiO2納米線的生長244

10.3.3複合結構用於甲基橙溶液的電解245

10.3.4複合結構用於太陽能電池247

10.4泡沫鈦生長TiO2納米管251

10.4.1泡沫鈦基體的製備252

10.4.2TiO2納米管的製備252

10.4.3TiO2納米管生長機理257

10.5多孔材料負載TiO2薄膜257

10.5.1泡沫金屬負載TiO2薄膜258

10.5.2泡沫陶瓷負載TiO2薄膜261

10.6結束語265

附錄本書作者實驗室研製的部分多孔產品示例

參考文獻271