模压成型对制品的影响

模压成型对活性毁伤材料准静态力学响应行为的影响主要体现在模制压力的影响。分别在200 MPa、150 MPa、100 MPa、50 MPa和20 MPa的模制压力下，通过冷压/烧结工艺制备2枚试样，通过准静态压缩试验获得材料试样的应力-应变曲线，以分析模制压力对材料静态力学性能的影响规律。

不同模制压力下活性毁伤材料的准静态应力-应变曲线如图4.17所示，材料力学性能参数如表4.7所示。分析可知，随模制压力逐渐降低，活性材料密度逐渐减小，特别是当模制压力降低为20 MPa时，活性材料密度降低至7.03 g/cm3，相对于模制压力为200 MPa时的试样密度降低了8.7％。而观察不同模制压力材料的准静态应力-应变曲线可知，应力-应变曲线变化趋势基本相似，但在屈服应力和失效应力上存在较大差异。随着模制压力减小，材料失效应力及屈服强度随之减小。这主要是因为，模制压力较低时，材料孔隙率较高，压缩载荷作用下颗粒间发生滑移的可能性增大，且不利于压缩过程中金属颗粒间力链的形成，从而导致材料屈服强度及抗压强度的减小。

图4.17　不同模制压力下试样应力-应变曲线

不同模制压力下试样压缩后的破坏特征如图4.18所示。从图中可以看出，随着材料模制压力降低，材料压缩至相同工程应变时破坏加剧。模制压力为200 MPa时，试样未发生显著破坏，仅在压缩作用下变成扁平圆饼。与模制压力为200 MPa的试样相比，模制压力减小后的试样在压缩至工程应变为70％时，试样边缘均出现了不同程度开裂。这主要是因为，随着模制压力降低，试样内孔隙率越高，缺陷越多，试样更容易在压缩载荷作用下发生断裂。

表4.7　不同模制压力试样力学性能参数

图4.18　不同模制压力下试样压缩后的破坏特征(www.xing528.com)

图4.19所示为不同模制压力下试样压缩前的典型细观结构。模制压力对细观结构的影响主要表现为孔隙率不同。从图中可以看出，随着模制压力降低，材料细观缺陷增加，孔隙度增加，材料密实度下降。

图4.19　不同模制压力下试样压缩前的典型细观结构

图4.19　不同模制压力下试样压缩前的典型细观结构（续）

图4.20　不同模制压力下试样压缩后破坏区域的细观结构

模制压力分别为100 MPa和50 MPa的活性毁伤材料试样压缩后破坏区域的细观结构如图4.20所示。从图中可以看出，当模制压力为50 MPa时，在压缩作用下，试样底面周向产生了明显的裂纹，且在试样边缘出现了大量麻坑。裂纹断口边界清晰，可观察到少量PTFE纤维。当模制压力为100 MPa时，除了可观察到试样表面裂纹之外，还可观察到在材料破坏断口区域形成的大量PTFE纤维。这些纤维桥接断口表面，缠绕金属颗粒，显著增强材料强度。