多孔金属纤维烧结板是一种兼具结构与功能性的新型工程材料,因具有全连通的三维网状结构、比表面积大、孔隙率高等结构特点,以及良好导电导热性、耐磨耐腐蚀性、高弹性和高强度性能特征,在催化剂负载、换热与散热、吸声减噪、电磁屏蔽、过滤与分离等领域获得广泛应用。本文以多齿刀具车削加工的金属纤维为原材料,采用低温固相烧结技术制造出不同类型的多孔铜纤维烧结板。对多孔铜纤维烧结板抗拉强度、压降特性、导热系数、吸声系数等性能进行实验研究。论文主要研究内容如下:1、连续型微细金属纤维的多齿切削加工成形及工艺研究通过设计一种多齿切削刀具,在车床上实现连续型金属纤维的切削加工成形,建立其多齿刀具大刃倾角切削模型,对其分纤机理进行了理论分析。通过改变切削加工工艺参数系统研究了加工参数对铜、铝纤维的表面形貌和当量直径的影响规律,并加工出当量直径100μm以下具有粗糙表面形貌的铜和铝纤维。2、多孔金属纤维烧结板的制造及拉伸力学性能研究以铜纤维为原材料,将纤维填充在模压模具中,采用低温固相烧结技术在950℃的温度下烧结30min制造出新型多孔铜纤维烧结板。在压制与烧结中,纤维材料之间的机械交叉点和烧结颈的形成增大了多孔铜纤维烧结板的抗拉强度。通过锡铅焊工艺及设计连续孔隙梯度的多孔金属纤维压模装置可以实现梯度孔隙结构多孔铜纤维烧结板的制造成形。锡铅焊接制造的多孔材料的抗拉强度值约为其原材料的70%-75%。3、多孔铜纤维烧结板的压降特性测试研究搭建多孔材料压降测试系统,以去离子水为测试流体,研究了多孔铜纤维烧结板的厚度、孔隙率对压降特性的影响规律。多孔铜纤维烧结板的孔隙率的降低或厚度的增大都会引起压降的增大。分析表明,多孔铜纤维烧结板的流阻主要受孔隙率的影响,与测试样品的几何形状具有一定关联特性。4、多孔铜纤维烧结板的导热系数测试研究通过设计基于稳态传热过程的比较板测试法对多孔铜纤维烧结板的导热系数进行了测试分析研究。相比于紫铜板作为比较板而言,以304不锈钢作为比较板测得的导热系数较为合理。多孔铜纤维烧结板的导热系数随着孔隙率减小而提高,孔隙率为70%、80%、90%的多孔铜纤维烧结板在35℃～65℃范围内的导热系数分别为25.35、15.01、11.24 W/(m·℃)。70%-80%-90%梯度孔隙结构多孔金属纤维烧结板的导热系数处于80%和90%孔隙率的多孔铜纤维烧结板的导热系数值之间。5、多孔铜纤维烧结板材料的吸声性能研究采用传递函数法研究了多孔铜纤维烧结板的表面形貌、孔隙率、厚度、孔隙率梯度对吸声系数的影响规律。从整体上来看,具有粗糙表面多孔铜纤维烧结板吸声性能优于光滑表面多孔铜纤维烧结板。通过增大材料厚度,减小孔隙率以及合理设置孔隙率梯度等方式,有效改善多孔材料低频吸声系数,拓宽吸声频带,从整体上改善多孔铜纤维烧结板的吸声性能。