Бесконтактная оценка пористости пеноникеля методом рентгеновской томографии в 3D
Аннотация
Исследована макроструктура пеноникеля пористостью 20, 30, 45 и 60 ppi методом рентгеновской томографии при напряжении U = 300 кВ, токе I = 300 мА, времени экспозиции texp = 354 мс; число кадров составляло 2500 шт. Установлено, что реальные параметры пор отклоняются от теоретических. Показано, что чем выше пористость, тем равномернее размер пор. Рентгеновская томография позволяет оценивать такой показатель, как толщина стенки между порами, который ранее не учитывался. Выявлено, что однородность по размерам толщины стенок снижается по мере повышения пористости образца. Представленные результаты позволяют рекомендовать рентгеновскую томографию как метод исследования и контроля пеноматериалов, порошков и различных спеченных материалов, а полученные данные могут быть использованы для создания реальных трехмерных моделей.
Ключевые слова
Об авторах
А. М. Игнатова
Пермский национальный исследовательский политехнический университет (ПНИПУ)
Россия
Россия
канд. техн. наук, ст. науч. сотрудник Института безопасностри труда, производства и человека ПНИПУ (614000, г. Пермь, ул. Пермская, 126А-23) Тел.: (922) 370-32-68
М. Н. Игнатов
Пермский национальный исследовательский политехнический университет (ПНИПУ)
Россия
Россия
докт. техн. наук, профессор кафедры сварочного производства и технологии конструкционных материалов ПНИПУ (614000, г. Пермь, Комсомольский пр-т, 29А). Тел.: (342) 2-198-041.
Список литературы
1. Lefebvre L.-P., Bonhart J., Dunand D.C. Porous metals and metallic foams:current status and recent developments. Adv. Eng. Mater. 2008. Vol. 10. Р. 775–787. DOI:10.1002/adem.200800241.
2. Banhart J., Ashby M.F., Fleck N.A. Metal Foams and Porous Metal Structures. Adv. Eng. Mater. 2000. Vol. 2 (4). Spec. Iss. P. 133–145.
3. Nakajima H., Kanetake N. Porous Metals and Metal Foaming Technology. Adv. Eng. Mater. 2006. Vol. 8 (9). Spec. Iss. P. 314–323.
4. Prakash O., Sang H., Embury J.D. Structure and properties of Al–SiC foam. Mater. Sci. Eng. 1995. Vol. A199. P. 195–203.
5. Gibson L.J. Mechanical behavior of metallic foams. Annu. Rev. Mater. Sci. 2000. Vol. 30. P. 191–227.
6. Banhart J. Manufacture, characterisation and application of cellular metals and metal foams. Prog. Mater. Sci. 2001. Vol. 46. P. 559–632.
7. Banhart J., Seeliger H.W. Recent Trends in Aluminum Foam Sandwich Technology. Adv. Eng. Mater. 2012. Vol. 14. P. 1082–1087.
8. Leheup E.R., Moon J.R. Relationships Between Density, Electrical Conductivity, Young’s Modulus, and Toughness of Porous Iron Samples. Powder Metallurgy. 1978. Vol. 11. No.1. Р. 48–56.
9. Zhang B., Lu T.J. Development of multifunctional lightweight cellular metals through interdisciplinary efforts. Chinese Sci. Bull. 2009. Vol. 54. No. 20. P. 3844–3846.
10. Kenny L.D. Mechanical Properties of Particles Stabilized Aluminium Foam. Mater. Sci. Forum. 1996. Vol. 217-222. P. 1883–1890.
11. Bidzhakov V. I., Zhukovskaya E.A., Burlev A.Yu., Burleva O.V., Seleznev K.S., Palchikov E.I. Application of X-Ray tomography for scanning full-diameter semiconsolidated geological core. In: Proc. 4th World Congress on industrial process tomography (Aizu, Japan, Sept. 5–8. 2005). Section of process modeling and control. Paper No. IAI17. Vol. 1. P. 285.
12. Kozma I., Zsoldos K.I., Dorogi G., Papp S. Application of Computed Tomography in Structure Analyses of Metal Matrix Syntactic Foams. Int. J. Comp. Theory Eng. 2013. Vol. 7. No. 5. Р. 379–382.
13. Ignatova A.M., Ignatov M.N. Opyt ispol’zovaniya tomografii v izuchenii stroyeniya materialov (na primere ftorf logopita). In: Tr. II Vserossiiskoi shkoly –seminara dlya molodykh uchenykh i aspirantov «Termorentgenografiya i rentgenografiya nanomaterialov» [The experience of using tomography in the study of structure of materials (base on f luorphlogopite). In: Proceedings of the II All-Russian school-seminar for young scientists and graduate students «Termorentgenografiya radiography and nanomaterials» (Ekaterinburg, Apr. 14–17. 2013)]. Ekaterinburg: IMET UrO RAN, 2013. P. 52–59.
14. Ignatova A.M., Ignatov M.N., Korost D.V., Nikolaev M.M., Yudin M.V. Kharakteristika mikrostruktury i poristosti sinteticheskikh mineral’nykh splavov na primere rentgenovskoy mikrotomografii [The characterization of the microstructure and porosity of the synthetic mineral alloys by X-ray microtomography]. Vestnik PGU. Geologiya. 2013. No. 2. Р. 56–64.
15. Murr L.E., Gaytan S.M., Medina F. et al. Next-generation biomedical implants using additive manufacturing of complex, cellular and functional mesh arrays. Phil. Trans. R. Soc. A. 2010. Vol. 368. P. 1999–2032. DOI:10.1098/rsta.2010.0010.
Для цитирования:
Игнатова А.М., Игнатов М.Н. Бесконтактная оценка пористости пеноникеля методом рентгеновской томографии в 3D. Izvestiya vuzov. Poroshkovaya metallurgiya i funktsionalʹnye pokrytiya. 2015;(3):36-43. https://doi.org/10.17073/1997-308X-2015-3-36-43
For citation:
Ignatova A.M., Ignatov M.N. Contact-Free Evaluation of Porosity of Nickel Foam by 3D X-Ray Tomography. Izvestiya Vuzov. Poroshkovaya Metallurgiya i Funktsional’nye Pokrytiya (Universitiesʹ Proceedings. Powder Metallurgy аnd Functional Coatings). 2015;(3):36-43. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1997-308X-2015-3-36-43
Просмотров: 849
Послать статью по эл. почте 