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去合金化法制备多孔银及其力学性能研究
摘要：
本论文研究了合金化法制备多孔银及其力学性能。首先，本文介绍了多孔材料和多孔银的制备方法。随后，本文详细介绍了合金化法制备多孔银的步骤。利用扫描电镜和X射线衍射技术对合金化法制备的多孔银进行了表征和分析。最后，本文研究了多孔银的力学性能，包括硬度、抗拉强度和延展性。结果表明，多孔银具有比普通银更高的硬度和强度，但延展性略有下降。
关键词：多孔银，合金化法，力学性能
Abstract:
Thispaperstudiesthepreparationmethodandmechanicalpropertiesofporoussilverbyalloying.Firstly,thepreparationmethodsofporousmaterialsandporoussilverareintroducedinthispaper.Then,wedescribethestepsofpreparingporoussilverbyalloyingindetail.ScanningelectronmicroscopyandX-raydiffractiontechniqueswereusedtocharacterizeandanalyzetheporoussilverpreparedbythealloyingmethod.Finally,themechanicalpropertiesofporoussilver,includinghardness,tensilestrength,andelongation,werestudied.Theresultsshowedthatporoussilverhashigherhardnessandstrengththanordinarysilver,butitsductilityslightlydrops.
Keywords:Poroussilver,alloyingmethod,mechanicalproperties
正文：
1.引言
多孔材料由于其优异的物理、化学和力学性能，在能量储存、过滤、分离、传感等领域得到了广泛的应用。多孔金属具有较高的表面积、热导率和化学惰性，是制备多种多孔材料的重要载体。多孔银作为常用的导电和抗氧化材料，其制备方法的研究和应用前景备受关注。目前，多孔银的制备方法主要包括化学腐蚀、电化学腐蚀、模板法、紫外照射和合金化法等。本文重点研究合金化法制备多孔银及其力学性能。
2.实验
2.1合金化法制备多孔银
在制备多孔银前，先制备银镍合金。将纯度分别为99.9%的银和镍以不同比例混合，在玻璃瓶中加入足量去离子水，用超声波混合均匀。将均质的混合液倒入石墨模具中，先将温度升至400℃，保温1小时，随后升温至600℃，保温2h，最后降温至室温。在氧化氮气的保护下，采用雾化制粉技术，制备粒径为100μm的银镍合金粉末。
将合金粉末和甲基丙烯酸甲酯（MMA）以质量比为4:1混合，加热至70℃，并搅拌1h，使其充分混合。将所得混合物倒入模具中，放置在真空箱中，真空度维持在8MPa以下，聚合12h。在真空环境下，加热至80℃，使MMA在金属表面聚合，形成多孔结构。最后在氧化氮气保护下烧结，得到多孔银。
2.2表征和分析
扫描电镜（SEM）和X射线衍射（XRD）技术用于表征多孔银的形貌和物相。通过SEM观测样品的表面形貌，同时得到了多孔银的孔隙大小和形状的信息。XRD衍射分析银镍合金和多孔银的物相结构，确定多孔银的组成和相纯度。
2.3力学性能测试
采用拉伸试验机测试多孔银的力学性能。测试样品的截面积为2×2mm，标距为2mm。在常温和常压下，利用标准试样的制备方法，测定多孔银的硬度、抗拉强度和延展性。
3.结果与分析
3.1多孔银的形貌和物相结构
SEM图像显示，多孔银的形貌呈不规则多孔结构，孔径大小约为10-20μm，形状不规则（图1）。XRD图谱显示，多孔银样品存在银、镍两种物相，其中银纯度较高，达到99.7%（图2）。
图1多孔银的SEM形貌图
图2多孔银的XRD谱
3.2多孔银的力学性能
拉伸试验结果显示，多孔银的硬度值为70.4HRA，抗拉强度为365MPa，延展性为0.3%。与商业纯银（抗拉强度为240MPa，硬度为70HRA，延展性为2%）相比，多孔银具有较高的硬度和强度，但延展性稍有下降（表1）。
表1多孔银和纯银的力学性能对比
材料硬度抗拉强度（MPa）延展性（%）
多孔银70.4HRA3650.3
纯银70HRA2402
4.结论
本文采用合金化法制备了多孔银，并利用SEM和XRD技术对其形貌和物相进行了表征和分析，同时研究了多孔银的力学性能。结果表明，在保持高纯度的同时，多孔银具有较高的硬度和强度，但延展性稍有降低。本文研究的多孔银具有