样品截面表面显微观察气孔计量金相图像显微镜
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。孔壁的疲劳断裂表面,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。
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,其较重
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