刘培生，马晓明

（1北京师范大学 射线束技术与材料改性教育部重点实验室，北京100875；2清华大学 核能与新能源技术研究院，北京100084）

高孔率泡沫金属材料疲劳表征模型及其实验研究

刘培生1，马晓明2

（1北京师范大学 射线束技术与材料改性教育部重点实验室，北京100875；2清华大学 核能与新能源技术研究院，北京100084）

多孔金属材料具有广泛的工程应用［1－7］，其力学性能受到高度重视，并得到大量研究［1，8－20］。该类材料具有大量孔隙，弹性内耗大，小能量冲击性能好，在能量不大的冲击和循环负荷下使用，能获得满意的结果［21］。由有机基体沉积金属法［1－6，22］和高压渗流铸造法［1－6，23］等工艺制备出的高孔率泡沫金属，孔隙连通，孔率高（百分之七十几到百分之九十几之间），结构均匀，是上述用途的好材料。但在这些应用场合，会遇到疲劳（材料在大小或方向随时间而变化的交变应力作用下发生的失效［24］）或类疲劳的问题。如作震动装置的减震缓冲材料，会受到震源的反复冲击；作噪音装置的消音滤音器、喷射工程中的吸音材料，会受到声波的声压起伏变化作用，可能出现声疲劳。作电池多孔电极的基体，在过充电过程中会产生应力和疲劳［25］。在活性物质灌注过程中，产生的初始应力也引起疲劳，其疲劳性能直接影响电极性能，影响电极长期使用过程中的容量衰减［26］等等。疲劳性能强烈地依赖于材料的塑性，从而也像塑性一样强烈地依赖于多孔体的孔率［21］；而且多孔体在循环应力条件下的应用不断增多，故疲劳－孔率的关系变得越来越重要［8］。……