Način pripreme i nanošenje porozne metalne pjene

Porozna metalna pjena funkcionalan je materijal razvijen posljednjih desetljeća. Njegov koncept i klasifikacija nisu ujednačeni u akademskom svijetu, ali u osnovi postoje sljedeće definicije: Porozna metalna pjena je metalna matrica koja sadrži određenu količinu i određenu veličinu. Metalni materijal s veličinom pora i određenom poroznošću. Poroznu metalnu pjenu je prvi put proizveo SoSnik u Sjedinjenim Državama 1948. godine isparavanjem žive u rastaljenom aluminiju, zbog čega je ljudsko razumijevanje metala doživjelo veliku promjenu. Širi se, razbijajući tako tradicionalni koncept da metali imaju samo gustu strukturu. Porozni pjenasti metalni materijal je zapravo kompozitni materijal metala i plina. Upravo zbog ove posebne strukture ima i metalne karakteristike i karakteristike mjehurića, kao što su mala gustoća, velika površina, dobra apsorpcija energije i niska toplinska vodljivost. (zatvoreno-tijelo rupe), visok kapacitet izmjene topline i odvođenja topline (kroz-tijelo rupe), dobra apsorpcija zvuka (kroz-tijelo rupe), izvrsna propusnost (kroz{{4 }}tijelo rupe), dobra apsorpcija elektromagnetskih valova (kroz-tijelo rupe), otpornost na plamen, otpornost toplinski vatrostalnost, otpornost na toplinski udar, osjetljivost na plin (neki porozni metali su vrlo osjetljivi na određene plinove), regenerabilnost, dobra obradivost , itd. Stoga, kao nova vrsta funkcionalnog materijala, ima široku primjenu u elektronici, komunikacijama, kemijskoj industriji, metalurgiji, strojevima, građevinarstvu, transportu, pa čak i zrakoplovnoj tehnologiji.

1. Metoda pripreme porozne metalne pjene

1.1 Procesi na bazi metalnih talina

1.1.1 Postupak pjene puhanjem zraka

SiC se prvo dodaje rastaljenom metalu. Al2O3, itd. za povećanje viskoznosti rastaljenog metala", a zatim upotrijebite posebnu rotirajuću mlaznicu za upuhivanje plina (kao što je zrak. Argon, dušik) u talinu [4!5]) Trenutno Hydro Aluminium u Norveškoj i Cymat Aluminij u Kanadi Ova metoda se koristi za proizvodnju pjenastog aluminija "kao što je lijevana aluminijska legura AlSi10Mg (A359) ili deformirana aluminijska legura 1060" 3003 "6016" 6061, itd.) Pjenasti proizveden aluminij u principu može biti proizvoljno dugačak", a širina je ista kao i aluminijske posude za tekućinu) Poroznost aluminijske pjene pripremljene ovom metodom je 80 posto ~98 posto", gustoća je 0,069~0,54 g/cm3" , prosječna veličina pora je 3~25 mm", a debljina stijenke je 50~85!m) Prednost izravnog procesa pjene je u tome što može kontinuirano proizvoditi velike blokove. Metalna pjena niske gustoće) U usporedbi s drugim metodama " Ova metoda ima najnižu cijenu) Cymat može proizvesti aluminij 1 000 kg/h" Duljina 1,5 m" Debljina 2,5~15 cm) Pjenasti aluminij proizveden od strane Hydr o Širina lima 70 cm" Debljina 8~12 cm" Duljina 2 m" Produktivnost je 500~600 kg/h) Nedostatak ovog postupka je što ga je potrebno rezati na kraju upotrebe "što rezultira otvorenim porama" i preradom zbog korištenje ojačavajućih čestica " poteškoća).

1.1.2 Metoda dodavanja sredstva za pjenjenje

Drugi način za izravno pjenjenje taline je dodavanje sredstva za puhanje u talinu) Sredstvo za puhanje se razgrađuje pod djelovanjem topline i oslobađa plin" kako bi zapjenilo taljevinu metala [6!7]) Metodu 1986. godine razvio japanski Shinco Wire tvrtka "dnevna proizvodnja do 1 00{{20}} kg aluminijske pjene) U ovoj metodi "prvo dodajte Ca", a zatim promiješajte da povećate viskoznost" To je zato što U talini nastaje CaO. CaAl2O4 ili Al4Ca) a zatim dodati TiH2" može otpustiti vodik u vruću taljevinu) Talina se ubrzo počinje polako širiti "nakon hlađenja stvara čvrstu aluminijsku pjenu) Aluminijska pjena proizvedena ovom metodom" jedna je od najrasprostranjenijih aluminijskih pjena. Najjednolikija poroznost) U nekoj literaturi "ZrH2 se također koristi za proizvodnju aluminijske pjene" Temperatura pjene se kontrolira na 670~7056" i količina dodatka je 0,5 posto ~0,6 posto) Veličina aluminijske pjene blok proizveden od strane Shinco Wire Company [8] 2050 mm!! 650 mm!! 450 mm" Težina je oko 160 kg" Uključujući ukupnu gustoću ljuske je 0,27 g/cm3) Nakon odsijecanja ruba " Gustoća je općenito 0,18~0,24 g/cm3" Prosječna veličina pora je 2~10 mm) postoji gradijent gustoće u horizontalnom i okomitom smjeru "a gustoća je najniža u sredini vrha) Izvještava se da je ova aluminijska pjena skuplja) Stoga, predložene su i neke druge metode" kako bi se postigla kontinuirana proizvodnja i proizvodnja složenih oblika. pjenasti metalni dijelovi) Sličnim postupkom "mogu se dodati volframov prah i sredstvo za puhanje rastaljenom željezu" za proizvodnju pjenastog željeza) Uz korištenje Ca za podešavanje svojstava taline, "Kisik se također može puhati u talinu. Zrak ili drugi plinovi za povećanje viskoznosti" također mogu dodati Al2O3 u prahu. MnO2 i SiC itd.) Kako bi se prevladali problemi uzrokovani dodatkom metalnih para u talinu, brzina razgradnje je prebrza (" Moguće je za pripremu pjene koja prvo sadrži neraspadnutu eutektički spoj niske točke taljenja agensa "kao što je Al-Mg predforma", a zatim se predforma dodaje leguri s visokom točkom taljenja za proces pjene) Osim toga, "pjenjenje agens također može biti nešto veći od temperature solidusa Ispod temperature raspadanja metalna talina se dodaje kada se "promiješa i skrutne) i kompozit se zatim zagrijava iznad temperature raspadanja sredstva za puhanje) tako da se odvija stvarni proces pjene izlazi u drugoj fazi)

1.2.3 Metoda eutektičkog skrućivanja čvrstog-plina

Ukrajinski metalurg Shapovalov i dr. razvio novu metodu za pripremu poroznih metala krutom{{0}}plinom eutektičkom transformacijom [9]) Određeni tekući metali mogu formirati eutektičke sustave s vodikom) Taljenje metala u vodikom pod visokim-tlakom okoline" mogu se dobiti metalne taline koje sadrže vodik. Kada se temperatura snizi "talina će na kraju proći eutektičku reakciju" formirajući čvrsti-plinski dvofazni- sustav. Ako je sastav sustava dovoljno blizu eutektičkog sastava, do odvajanja krutog-plina doći će pri istoj temperaturnoj reakciji. Kada je brzina skrućivanja između 0,05 i 5 mm/s, "sadržaj vodika na fronti skrućivanja raste" da nastane mjehuriće. Parametri procesa "moraju biti strogo kontrolirani" kako bi se spriječilo bježanje mjehurića iz tekuće faze. Rezultirajući oblik pora ovisi prvenstveno o sadržaju vodika, tlaku kojemu je talina podvrgnuta, smjeru i brzini odvođenja topline i kemijskoj tvari. sastav od topiti. Obično se formiraju velike pore izdužene duž smjera skrućivanja, "veličina pora 10!m~10 mm" duljina pora 100 mm~300 mm" omjer širine i visine 1~300" poroznost 5 posto ~75 posto. Ova metoda se zove GASAR" što je ruski akronim za povećanje plina. Metoda se koristila za proizvodnju poroznog nikla, bakra, aluminija itd. Osim ovog" proces se također može koristiti za proizvodnju poroznog čelika, kobalta, kroma , molibden pa čak i keramika. Međutim, ujednačenost porozne strukture pripremljene ovom metodom ponekad je nezadovoljavajuća i treba je dodatno poboljšati.

1.1.4 Metoda lijevanja s curkom

Porozni metali se također mogu dobiti ubrizgavanjem tekućeg metala u šupljine nastale anorganskim ili organskim česticama ili šupljim kuglicama. Nakon lijevanja, "čestice mogu ostati u metalu" tvoreći tako-kompozitne strukture, također u odgovarajućim otapalima, kiselinama ili Uklanjanje čestica toplinskom obradom Vermikulit, vatrostalne glinene kuglice, topljive soli, rastresita ekspandirana glina, čestice pijeska, kuglice od pjenastog stakla i šuplje kugle od glinice mogu se koristiti kao anorganska punila koja mogu formirati šupljine. Ako je brzina skrućivanja taline dovoljno brza, plastične kugle također mogu djelovati kao potporni materijal za stvaranje praznina. Porozni metali s otvorenom ćelijskom strukturom mogu se proizvesti ovom metodom. Prednost metode perkolacijskog lijevanja je u tome što se raspodjela veličine pora može precizno kontrolirati podešavanjem veličine čestica punila. "Ali poroznost je manja od 80 posto. Veličina pora i njihova raspodjela dobivena tehnikom pjene ne mogu se kontrolirati" i

Poroznost može biti čak 98 posto. Dijelovi izrađeni od poroznog materijala s ovom otvorenom-staničnom strukturom mogu se montirati na izlaz zraka pneumatskog uređaja kako bi se smanjile vibracije.

1.1.5 Metoda investicijskog lijevanja

Princip metode je da se tekući vatrostalni materijal infiltrira u pjenastu spužvu, zatim se osuši na zraku-, stvrdne i peče kako bi se pjenasta spužva razgradila u gotovi oblik s trodimenzionalnom mrežom- kostura, ulijte tekući metal u montažni oblik, a nakon skrućivanja uklonite vatrostalni materijal. Može se dobiti metalna pjena s trodimenzionalnom-strukturom mreže. Trenutno su i Japan i naš institut uspješno pripremili uzorke pjenastog aluminija ovom metodom. Uzorak pripremljen ovom metodom nasljeđuje roditeljski materijal, pore su trodimenzionalno-povezane, struktura je ujednačena i nije ograničena materijalom, oblikom i veličinom i može pružiti kroz- rupa metalna pjena za razne namjene. Nedostatak je što je metalni kostur niska čvrstoća i proces je složeniji. Uz gore-spomenute procese pripreme, postoji nekoliko drugih metoda, kao što su: metoda dodavanja šuplje kugle, metoda sinteriranja u prahu, metoda metalurgije vlakana i tako dalje. Uz kontinuirano dubinsko-istraživanje poroznih metalnih materijala, mnoge zemlje su predložile različite metode pripreme. U patentu SAD-a navodi se da je američka tvrtka ERG razvila proces pripreme pod nazivom "Duocel". Metoda izravne pripreme pjenastog aluminija iz pregrijane aluminijske taline u vakuumskom okruženju. Pjenasti aluminij proizveden ovom metodom ima malu gustoću, ali visoku čvrstoću. Kanadska aluminijska tvrtka razvila je jedinstveni proces pripreme: zrak se propušta u rastopljeni metal koji se skrući, a plin se kondenzira u pjenu nakon što se plin ispusti. Ova metoda može proizvesti velike materijale od metalne pjene, a gustoća dobivenog materijala je mala. Sanders Jr. dizajnirao je proizvodni proces aluminijske pjene nazvan kroz-osovinsku mlaznicu šuplji sferični aluminijski mjehur, koji je posebno prikladan za pripremu eutektičke Al-Si pjene od legure.

1.2 Proces pripreme{2}}na bazi praha

1.2.1 Metalurgija praha

Metalurgija praha je također uobičajena metoda za proizvodnju pjenastog metala, koja ima širok raspon primjena. Mnogi metali (kao što su aluminij, kositar, željezo, zlato, cink, olovo itd.) i njihove legure mogu se pjeniti ovom metodom. Postupkom se prvo jednolično miješa metalni prah s odgovarajućom količinom sredstva za pjenjenje, a zatim se miješani prah prerađuje u gust pred-proizvod ekstruzijom, vrućim prešanjem ili valjanjem, a zatim zagrijava pred- proizvoda u blizinu tališta miješanog praha kako bi se dobilo sredstvo za pjenjenje. Razgradnjom nastaje plin, a nakon hlađenja može se dobiti metalna pjena sa zatvorenim-ćelijama.

U usporedbi s metodom pjene taline, metoda metalurgije praha je lakša za rukovanje i kontrolu; razumnim odabirom vremena pjene i temperature pjene može se dobiti pjenasti metal s različitim vrijednostima gustoće. Međutim, proizvodni trošak metalurgije praha veći je od cijene pjene taline i teško je pripremiti velike{0}}komponente.

1.2.2 Metoda pjene ubrizgavanjem plina

Metoda pjene ubrizgavanjem plina, koja je slična metodi pjene s sredstvom za puhanje taline, trenutno je najjeftinija metoda za proizvodnju porozne metalne pjene. Metoda je upuhivanje plina izravno u taljevinu rastaljenog metala kako bi se talina metala zapjenila, a plin koji se koristi za pjenjenje može biti kisik, argon, zrak, vodena para, ugljični dioksid i slično. Poput metode pjene s taljenim sredstvom za pjenjenje, postoje problemi kao što su poteškoće u kontroli veličine pora i njihove raspodjele u metalnoj matrici. Ključna tehnologija je da rastaljeni metal ima prikladnu viskoznost. Općenito, mjere kao što su dodavanje kalcija i silicij karbidnog praha za povećanje ljepljivosti koriste se za povećanje viskoznosti taline metala. Sastav metala treba osigurati dovoljno širok raspon temperature pjene, tako da formirane pjenaste ćelije imaju dovoljnu ujednačenost i stabilnost kako bi se osiguralo da se pjena ne slomi tijekom naknadnog procesa prikupljanja i oblikovanja. Najveća prednost ove metode je njezina niska cijena i laka industrijalizirana masovna proizvodnja

1.2.3 Metoda sinteriranja

To jest, na višoj temperaturi, materijal proizvodi početnu tekuću fazu. Pod djelovanjem površinske napetosti i kapilarnog fenomena, čestice materijala dodiruju i međusobno djeluju. Nakon hlađenja, materijal se konsolidira i postaje pjenasti metal. Vezivo, ali se vezivo mora ukloniti tijekom sinteriranja. Kako bi se poboljšala poroznost metalne pjene, mogu se koristiti punila. Punila se također moraju sublimirati, otopiti ili razgraditi. Kao punila mogu se koristiti amonijev klorid i metilceluloza. Prilikom pripreme metalne pjene visoke{0}}poroznosti može se koristiti metoda sinteriranja s organskim podlogama. Najprije se prirodna spužva ili umjetna spužva izrezuje u željeni oblik, tako da može u potpunosti upiti kašu koja sadrži metalni prah, a zatim se zagrijava kako bi se spužva razgradila nakon sušenja. , Nastavite zagrijavati kako biste razgradili organometalni spoj i sinterirali materijal. Nakon hlađenja može se dobiti pjenasti metal visoke poroznosti. Ova metoda također koristi metalna vlakna umjesto čestica praha za proizvodnju poroznih metala. Propusnost poroznih metala pripremljenih ovom metodom je desetke puta veća od one dobivene praškastim metodama. Osim toga, također ima visoku mehaničku čvrstoću, otpornost na koroziju i toplinsku stabilnost.

1.3 Proces pripreme na temelju tehnologije taloženja

1.3.1 Metoda elektrodepozicije

Metoda korištenja pjenaste organske tvari potrebne specifikacije i oblika kao matrice, isparavanja tekućeg metala u metalnu paru i taloženja na pjenastu organsku tvar pod vakuumom, uklanjanja matrice organske tvari nakon hlađenja i sinteriranja kako bi se dobio pjenasti metalni materijal . Prednost ove metode je što je pripravak fina, poroznost visoka, a veličina pora pravilna; nedostatak je velika investicija, visoka cijena proizvodnje i strogi uvjeti rada. Ova metoda je uglavnom primjenjiva za pripremu elektrodnih materijala.

1.3.2 Metoda taloženja parom

Kao matrica koristi se nevodljiva pjenasta organska tvar koja se prvo hrapava, odnosno organska tvar korodira jakim oksidansom u kiselim uvjetima, tako da se površina lako navlaži vodom i proizvodi mikro-oznake. Nakon hrapavosti provodi se senzibilizacija, odnosno adsorbira se sloj metalnih iona s redukcijskim svojstvima na površini organske pjene. Aktivacija se provodi nakon senzibilizacije, odnosno, drugi sloj metalnih iona s katalitičkim svojstvima adsorbira se na površinu organske pjene, a zatim se stavlja u otopinu za oblaganje bez elektrolita kako bi se dobio jednolični metalni sloj koji je vodljivo vezan za površine organskog materijala. Organski sloj bez elektrolita se konačno galvanizira kako bi se dobila željena vrsta metala i debljina. Visokotemperaturna-obrada razgrađuje organsku tvar kako bi se dobio pjenasti metalni materijal. Prednosti ove metode su visoka poroznost i pravilna veličina pora; nedostaci su problematičan rad, velika ulaganja i visoki troškovi proizvodnje. Ova metoda je uglavnom prikladna za pripremu pjenastog nikla, aluminija, bakra, srebra itd.

2. Izvedbene karakteristike i primjena porozne metalne pjene

Od svog nastanka, porozni metalni pjenasti materijal ima karakteristike male težine i visoke specifične čvrstoće kao strukturni materijal; kao funkcionalni materijal ima karakteristike poroznosti, smanjenja vibracija, prigušenja, apsorpcije zvuka, zvučne izolacije, odvođenja topline, apsorpcije energije udara, elektromagnetske zaštite itd. Stoga se sve više koristi u općim industrijskim područjima i visokotehnološki{0}}područja u zemlji i inozemstvu. Specifične primjene su sljedeće: Koristite njegova svojstva smanjenja i prigušenja vibracija za izradu odbojnika i amortizera vibracija, kao što su stajni trap svemirskih brodova, sigurnosni jastučići za prijenos dizala, razne kutije za pakiranje, posebno kutije za pakiranje u zračnom transportu, ležaj strojeva, baza, šok amortizer, itd. Prigušni prsten za vibracije i buku zupčanika, obloga-apsorbirajuća energije brze brusilice-, ova aplikacija se također može smatrati primjenom zvuka-apsorbiranja i zvuka{ {4}}izolacijska svojstva poroznog pjenastog metala; Koristi se za izradu konstrukcija kao što su ploče za zvučnu izolaciju, kućišta za elektroničke instrumente i električne zaštitne prostorije u građevinskoj industriji; njegova poroznost je korištena u kemijskim filterima, rasplinjačima za pročišćavanje vode i uljem-impregniranim ležajevima za automatsko punjenje goriva, mirisnim ukrasima itd.; zahvaljujući svojoj maloj težini i visokim specifičnim karakteristikama čvrstoće koristi se za izradu plovaka, sportske opreme (kao što su sanjke i sl.), te odgovarajućih dijelova zrakoplovnih vozila. Prema relevantnim informacijama, upotreba poroznih metalnih pjenastih materijala za proizvodnju zrakoplova ne samo da ima prednosti smanjenja težine i uštede energije, već ima i prednost da kada svemirska postaja završi svoju misiju, može ponovno-ući atmosferi i brzo i potpuno izgorjeti u atmosferi. Može se pretvoriti u plin kako bi se smanjio svemirski otpad; koristeći svoj učinak odvođenja topline, korišten je za izradu radijatora; koristeći svoju apsorpciju udara, smanjenje vibracija i performanse prigušenja,

Koristi se za izradu udarnih dijelova za bočne i prednje strane automobila, vlakova i materijala za zaštitu od udara za vojna oklopna vozila.

2.1 Materijal elektrode

With the rapid development of high-end electrical appliances (portable computers, cordless phones, etc.), the consumption of reusable rechargeable batteries with high volume ratio and high quality specific capacity is also increasing. Porous metal foams with high porosity (>95 posto ) nude priliku za poboljšanje ovih svojstava baterije. Na primjer, kada se niklova pjena koristi kao materijal elektrode za elektrodu Ni-Cd baterije, odvajanje plina-tekućine elektrode je dobro, prenapon je nizak, energetska učinkovitost može biti povećan za 90 posto, kapacitet se može povećati za 40 posto, a može se brzo puniti. Kadmijeve baterije, nikl{5}}metal-hidridne baterije i punjive alkalne baterije obično koriste nikalnu pjenu kao pozitivne i negativne ploče za povećanje kapaciteta, što je napredak u industriji baterija.

2.2 Katalizator

U kemijskim reakcijama, osobito u organskim kemijskim reakcijama, katalizatori često imaju vrlo važnu ulogu. Što je veća površina katalizatora, to je bolje, a visoka poroznost čini da porozna metalna pjena ima veliku specifičnu površinu. U kemijskoj industriji, nikalna pjena može se izravno koristiti kao nikalni katalizator, ili se od nikalne pjene može napraviti nosač katalizatora. Porozna metalna pjena s visokom poroznošću kao podloga može učiniti katalizator visoko dispergiranim i igrati veću ulogu, a njegova je izvedba daleko bolja od keramičkih nosača katalizatora.

2.3 Materijal pufera pod tlakom tekućine

Porozna metalna pjena može se ugraditi u plinovod ili cjevovod tekućine. Kada tlak tekućine ili brzina protoka na jednoj strani jako fluktuira, materijal od porozne metalne pjene može apsorbirati dio kinetičke energije tekućine i usporiti prodiranje tekućine, tako da se porozna metalna pjena može apsorbirati. Fluktuacije s druge strane metalnog tijela su uvelike smanjene, a ovaj se učinak može koristiti za zaštitu preciznih instrumenata.

2.4 Materijal pufera mehaničkih vibracija

Kada se porozna metalna pjena postavi na spoj vibrirajućeg dijela, dio energije mehaničkog udara može se apsorbirati elastičnom deformacijom poroznog pjenastog materijala. Prema izvješćima, apsorpcija energije aluminijske pjene s omjerom gustoće od {{0}}.05 do 0,15 g/cm3 iznosi 20 do 180 MJ/m3. Snažan kapacitet apsorpcije energije omogućuje korištenje u braniku automobila, pa čak i u stajnom trapu svemirske letjelice. Također se može koristiti kao odbojnik u proizvodnji transportnih sustava za podizanje, obloga{8}}koje apsorbiraju energiju u strojevima za mljevenje, deformabilnih materijala ispred i straga suvozačkih sjedala radi poboljšanja sigurnosti, a izvrsna svojstva prigušivanja vibracija također stvaraju pjenu moguća tehnologija za rakete i mlaznice. Potporni materijal motora.

2.5 Materijal koji apsorbira zvuk

Zvučni val je također vrsta vibracije, pa kada zvuk prođe kroz poroznu metalnu pjenu, može se raspršiti i interferirati u materijalu, a zvučnu energiju materijal apsorbira, pa se porozna metalna pjena može koristiti i kao materijal za upijanje zvuka, odnosno materijal za{0}}apsorbiranje zvuka, koji je-materijal koji apsorbira zvuk. Primjene su dostupne u plinovodima i parovodima.

2.6 Materijali otporni na vatru i eksploziju-

Porozna metalna pjena ima dobar prodor tekućine i može učinkovito spriječiti širenje plamena i ima određenu otpornost na vatru, pa se može postaviti u cjevovod za transport zapaljive tekućine ili plina kako bi se spriječilo širenje plamena, jer je paljenje tekućine moguće kada povećava se brzina transporta (brzina zvuka stvara tlak od oko 15 MPa blizu granice eksplozije). Eksperimenti pokazuju da [13], porozna metalna pjena debljine 6 mm može zaustaviti plamen sagorijevanja ugljikovodika brzinom od 210 m/s. Mehanizam se može objasniti da kada visokotemperaturni plin ili čestice u plamenu prođu kroz porozni metalni pjenasti materijal, zbog brze izmjene topline, toplina se apsorbira i raspršuje, uzrokujući da temperatura plina ili čestica padne ispod točke paljenja. te je spriječeno širenje plamena.

2.7 Materijal za hlađenje spontanog znoja

Čvrsta rashladna tekućina se topi i infiltrira u porozni kostur izrađen od metala{0}}otpornog na toplinu. Kada je podvrgnut visokoj temperaturi, rashladna tekućina unutar materijala će se rastopiti i ispariti te apsorbirati veliku količinu toplinske energije, tako da materijal može zadržati rashladni plin kroz određeno vremensko razdoblje. Na razini temperature, tekućina i plin koji izlaze formirat će tekući film ili plinski film na površini materijala, koji može izolirati materijal od vanjskog okruženja visoke temperature. Ovaj se postupak može provoditi dok se rashladna tekućina ne iscrpi. Budući da je mehanizam za hlađenje ekvivalentan materijalu koji se sam "znoji", pa se naziva samo-materijal za hlađenje koji se znoji.

2.8 Divergentni rashladni materijal

Divergentno hlađenje je napredna tehnologija hlađenja koja prisiljava plinoviti ili tekući rashladni medij da prođe kroz porozni materijal, tako da se na površini materijala uspostavi kontinuirani i stabilni granični sloj plina s dobrim performansama toplinske izolacije kako bi se materijal izolirao od topline. teći. otvorite kako biste dobili vrlo idealan učinak hlađenja. Uzimajući za primjer ploču injektora potisne komore motora s tekućim vodikom-tekućeg kisika, nakon korištenja divergentnog hlađenja, jedna strana je vodik na -150 stupnjeva, a druga strana plin na 3500 stupnjeva, a temperatura vruće površine materijala je samo 80-200 stupnjeva. stupanj između [14]. Porozni materijal koji se koristi za divergentno hlađenje mora biti sposoban točno kontrolirati količinu infiltracije unutar razumnog raspona, s ujednačenom ventilacijom, malim vijugavim porama i glatkim protokom medija, te mora ispunjavati osnovne zahtjeve kao konstrukcijski materijal otporan na toplinu , s određenom snagom i krutošću. i žilavost, odaberite materijale s dobrim antioksidacijskim svojstvima kako biste spriječili slučajnu oksidaciju koja blokira pore, sinterirana žičana mreža porozni pjenasti materijal je najbolji izbor.

2.9 Filterski materijal

Porozna metalna pjena priprema se u odgovarajući oblik i može se koristiti kao filtarski materijal za filtriranje krutih tvari ili suspenzija iz tekućina (kao što su voda, otopine, benzin, ulja za podmazivanje, rashladna sredstva, polimerne taline). Obično korišteni materijali od porozne metalne pjene su bronca ili nehrđajući čelik. U vrlo korozivnim tekućinama koriste se plemeniti metali poput Au.

3. Priprema lema od aluminijske legure metalurgijom praha

3.1 Eksperimentalni materijali i metode

A1-Si prah za lemljenje veličine čestica 45-105 ^m i prah KAlF4 fluksa veličine čestica 25-45 jednoliko su pomiješani u masenom omjeru 9:1 i utisnuti u kvazi-40 mm cilindrični prah na hladnoj izostatskoj preši. Jedinični tlak prešanja je 100-300MPa. Zatim u peći za vakuumsko sinteriranje s vakuumskim stupnjem od 10-3Pa, sinterirano na 300-550 stupnjeva 2 sata i ohlađeno na sobnu temperaturu u peći. Zatim je sinterirani proizvod ekstrudiran vrućim ekstruderom za plijen, s omjerom ekstruzije od 64:1, brzinom ekstruzije od 2,2 m/min i temperaturom ekstruzije od 400 stupnjeva kako bi se ekstrudirao kvazi-5 mm punila za lemljenje. Gustoća je mjerena metodom drenaže. Metalografski uzorci su mehanički polirani i jetkani standardnim Kellerovim reagensom (0,5 posto HF plus 1,5 posto HCl plus 2,5 posto HNO3 plus 95,5 posto H2O), a mikrostruktura materijala prije i nakon vruće ekstruzije promatrana je QUANTA200 skenirajućim elektronskim mikroskopom.

3.2 Eksperimentalni zaključak

(1) Veličina sile pritiska određuje gustoću samo-fluksiranog aluminijskog praha za lemljenje. Što je veća sila pritiska, to je veća gustoća praha. Kada je pritisak prešanja nizak, gustoća praha brzo raste s povećanjem sile pritiskanja; kada je sila pritiska velika, s povećanjem pritiska, gustoća praha polako raste. Kada je sila prešanja oko 150 MPa, relativna gustoća praha može doseći 80 posto, a prah ima uvjete za naknadno sinteriranje i vruće istiskivanje.

(2) Konvencionalni proces sinteriranja (uključujući vakuumsko sinteriranje) ne može povećati gustoću samo-aluminijskog praha za lemljenje. Kada se sinterira na temperaturi nižoj od solidusa, gustoća uzorka se ne povećava, već se smanjuje; viši od solidusa Temperatura sinteriranja, uzorak će se rastopiti. I temperatura sinteriranja se povećava, gustoća sinteriranog praha neće se povećati u skladu s tim.

(3) Tijekom procesa vruće ekstruzije, sinterirani materijal podliježe plastičnoj deformaciji, praznine i granice između unutarnjih čestica nestaju, šupljine se smanjuju, a relativna gustoća uzorka doseže 96,7 posto. Sa stajališta faznog sastava, bijele čestice KAlF4, male crne točkice i primarni kristal Si relativno su jednoliko dispergirani na A1-Si matrici.

Porozna metalna pjena ima različita fizikalna svojstva kao što su poroznost, smanjenje vibracija, prigušivanje, apsorpcija zvuka, zvučna izolacija, rasipanje topline, apsorpcija energije udarca, elektromagnetska zaštita, itd. Stoga se sve više koristi u općim industrijskim područjima i visokim -tehničkih područja u zemlji i inozemstvu. . Trenutna istraživanja poroznih metalnih pjena uglavnom provode metalurški radnici ili radnici na metalnom materijalu koristeći jednodisciplinarne metode, a istraživanje poroznih metalnih pjena treba započeti od integracije više disciplina i znanja. Teško je postići napredak u pojedinačnim-disciplinarnim istraživanjima i preporučljivo je odvojiti istraživanje od primjene. Buduća istraživanja trebala bi usvojiti multi-unakrsnu-produkciju, prevladati fenomen nepovezanosti pripreme materijala i primjene i provoditi ciljano istraživanje sa zahtjevom kao objektom, kako bi se ubrzao proces transformacije znanosti a tehnologija u stvarnu produktivnost.