Metodu ta 'Tħejjija U Applikazzjoni Ta' Fowm tal-Metall Poruż

Fowm tal-metall poruż huwa materjal funzjonali żviluppat f'dawn l-aħħar deċennji. Il-kunċett u l-klassifikazzjoni tiegħu mhumiex uniformi fid-dinja akkademika, iżda bażikament hemm id-definizzjonijiet li ġejjin: Fowm tal-metall poruż huwa matriċi tal-metall li fiha ċertu ammont u ċertu daqs. Materjal tal-metall b'daqs tal-pori u ċerta porożità. Fowm tal-metall poruż kien prodott l-ewwel minn SoSnik fl-Istati Uniti fl-1948 mill-vaporizzazzjoni tal-merkurju fl-aluminju mdewweb, li għamel il-fehim tan-nies tal-metalli għaddew minn bidla kbira. Tespandi, u b'hekk tkisser il-kunċett tradizzjonali li l-metalli għandhom biss strutturi densi. Materjal tal-metall tal-fowm poruż fil-fatt huwa materjal kompost ta 'metall u gass. Huwa preċiżament minħabba din l-istruttura speċjali li għandha kemm karatteristiċi tal-metall kif ukoll karatteristiċi tal-bużżieqa, bħal densità żgħira, erja tal-wiċċ kbira, assorbiment tajjeb tal-enerġija, u konduttività termali baxxa. (-toqba magħluqa), skambju ta' sħana għolja u kapaċità ta' dissipazzjoni tas-sħana (permezz ta'-toqba tal-ġisem), assorbiment tajjeb tal-ħoss (permeabilità ta'-toqba), permeabilità eċċellenti (minn{{4} }}toqba tal-ġisem), assorbiment tajjeb tal-mewġ elettromanjetiku (permezz tal--toqba tal-ġisem), reżistenza għall-fjammi, reżistenza Termali refrattorji, reżistenza għal xokk termali, sensittività tal-gass (xi metalli porużi huma sensittivi ħafna għal ċerti gassijiet), riġenerabbli, xogħol tajjeb , eċċ Għalhekk, bħala tip ġdid ta 'materjal funzjonali, għandu firxa wiesgħa ta' użi fl-elettronika, komunikazzjonijiet, industrija kimika, metallurġija, makkinarju, kostruzzjoni, trasport, u anke teknoloġija aerospazjali.

1. Metodu ta 'preparazzjoni ta' fowm tal-metall poruż

1.1 Proċessi bbażati fuq tidwib tal-metall

1.1.1 Proċess ta 'ragħwa li nfiħ bl-arja

SiC huwa l-ewwel miżjud mal-metall imdewweb. Al2O3, eċċ biex iżżid il-viskożità tal-metall imdewweb" u mbagħad uża żennuna li ddur speċjali biex jonfoħ gass (bħal arja. Argon. Nitroġenu) fit-tidwib [4!5]) Bħalissa, Hydro Aluminum fin-Norveġja u Cymat Aluminum fil-Kanada Dan il-metodu qed jintuża biex jipproduċi aluminju bil-fowm "bħal liga tal-aluminju fondut AlSi10Mg (A359) jew liga tal-aluminju deformata 1060" 3003 "6016" 6061, eċċ.) Ir-ragħwa aluminju prodott jista 'jkun twil b'mod arbitrarju fil-prinċipju" u l-wisa' hija l-istess bħal dik tal-kontenitur tal-likwidu tal-aluminju) Il-porożità tal-fowm tal-aluminju ppreparat b'dan il-metodu hija 80 fil-mija ~ 98 fil-mija ", id-densità hija 0.069 ~ 0.54 g/cm3" , id-daqs medju tal-pori huwa 3 ~ 25 mm ", u l-ħxuna tal-ħajt hija 50 ~ 85!m) Il-vantaġġ tal-proċess ta 'ragħwa dirett huwa li jista' Produzzjoni kontinwa ta 'blokki kbar. Fowm tal-metall ta' densità baxxa) Meta mqabbel ma 'metodi oħra " Dan il-metodu għandu l-inqas spiża) Cymat jista 'jipproduċi aluminju 1 000 kg/h" Tul 1.5 m" Ħoxna 2.5 ~ 15 cm) Aluminju tal-fowm prodott minn Hydr o Wisa' tal-folja 70 cm" Ħoxna 8 ~ 12 cm" Tul 2 m" Il-produttività hija 500 ~ 600 kg/h) L-iżvantaġġ ta 'dan il-proċess huwa li jeħtieġ li jinqata' fl-użu aħħari "li jirriżulta f'pori esposti" u proċessar minħabba l-użu ta 'partiċelli li jsaħħu "diffikultà).

1.1.2 Żid il-metodu tal-aġent tar-ragħwa

Mod ieħor biex tiffowja direttament it-tidwib huwa li żżid aġent ta 'nfiħ mat-tidwib) L-aġent ta' nfiħ jiddekomponi taħt l-azzjoni tas-sħana u jerħi l-gass "biex jiffow it-tidwib tal-metall [6!7]) Il-metodu fl-1986 Żviluppat minn Shinco Wire tal-Ġappun kumpanija "produzzjoni ta 'kuljum sa 1 00{{20}} kg ta' fowm tal-aluminju) F'dan il-metodu "l-ewwel żid Ca" u mbagħad ħawwad biex iżżid il-viskożità" Dan għaliex CaO huwa ffurmat fit-tidwib. CaAl2O4 jew Al4Ca) u mbagħad Żid TiH2" jista 'jerħi l-idroġenu fit-tidwib sħun) It-tidwib dalwaqt jibda jespandi bil-mod "wara t-tkessiħ, jifforma fowm solidu tal-aluminju) Il-fowm tal-aluminju prodott b'dan il-metodu" hija waħda mill-fowms tal-aluminju l-aktar disponibbli. L-aktar porożità uniformi) F'xi letteratura "ZrH2 jintuża wkoll biex jipproduċi fowm tal-aluminju" It-temperatura tar-ragħwa hija kkontrollata f'670~7056" u l-ammont ta 'żieda huwa 0.5 fil-mija ~ 0.6 fil-mija ) Id-daqs tar-ragħwa tal-aluminju blokka prodotta minn Shinco Wire Company [8] 2050mm!! 650 mm!! 450 mm" Il-piż huwa ta 'madwar 160 kg" Inkluża d-densità ġenerali tal-qoxra hija 0.27 g/cm3) Wara li taqta' t-tarf " Id-densità hija ġeneralment 0.18 ~ 0.24 g/cm3" Id-daqs medju tal-pori huwa 2 ~ 10 mm) hemm gradjent ta 'densità fid-direzzjonijiet orizzontali u vertikali "u d-densità hija l-aktar baxxa fin-nofs tan-naħa ta' fuq) Huwa rrappurtat li din ir-ragħwa tal-aluminju hija aktar għalja) Għalhekk, ġew proposti wkoll xi metodi oħra "biex tinkiseb produzzjoni u produzzjoni kontinwa ta 'forom kumplessi. Partijiet tal-metall bil-fowm) Bl-użu ta' proċess simili "trab tat-tungstenu u aġent ta 'nfiħ jistgħu jiġu miżjuda mal-ħadid imdewweb" biex jipproduċu ħadid bil-fowm) Minbarra l-użu Ca biex taġġusta l-proprjetajiet tat-tidwib, "L-ossiġnu jista 'wkoll jiġi minfuħ fit-tidwib. Arja jew gassijiet oħra biex tiżdied il-viskożità "jista 'wkoll iżid trab Al2O3. MnO2 u SiC, eċċ.) Sabiex jingħelbu l-problemi kkawżati miż-żieda ta' fwar tal-metall mat-tidwib, ir-rata ta 'dekompożizzjoni hija mgħaġġla wisq ("Huwa possibbli biex tipprepara fowm li fih mhux kompost l-ewwel Il-kompost ewtektiku b'punt ta 'tidwib baxx ta' l-aġent "bħal preforma Al-Mg" u mbagħad il-preforma hija miżjuda mal-liga ta 'punt ta' tidwib għoli għall-proċess tar-ragħwa) Barra minn hekk, "ir-ragħwa aġent jista 'jkun ukoll kemmxejn ogħla mit-temperatura solidus Taħt it-temperatura tad-dekompożizzjoni It-tidwib tal-metall huwa miżjud meta jkun "mħawwad u solidifikat) u l-kompost imbagħad jissaħħan 'il fuq mit-temperatura ta' dekompożizzjoni tal-aġent ta 'nfiħ) sabiex il-proċess tar-ragħwa attwali jinġarr barra fit-tieni stadju)

1.2.3 Metodu ta' solidifikazzjoni ewtektika tal-gass-solidu

Il-metallurgist Ukrain Shapovalov et al. żviluppaw metodu ġdid għall-preparazzjoni ta' metalli porużi permezz ta' trasformazzjoni ewtektika tal-gass solidu{{{0}}[9]) Ċerti metalli likwidi jistgħu jiffurmaw sistemi ewtektiċi bl-idroġenu) Metalli li jdubu f'idroġenu bi pressjoni għolja- ambjent" jista 'jinkiseb Dewweb tal-metall li fih l-idroġenu. Meta t-temperatura titbaxxa "it-tidwib eventwalment jgħaddi minn reazzjoni ewtektika" li tifforma sistema solida-gass b'żewġ-fażijiet. Jekk il-kompożizzjoni tas-sistema tkun qrib biżżejjed tal-kompożizzjoni ewtektika, is-separazzjoni tal-gass solidu-se sseħħ fl-istess reazzjoni tat-temperatura Meta l-veloċità tas-solidifikazzjoni tkun bejn 0.05 u 5 mm/s, "il-kontenut tal-idroġenu tal-faċċata tas-solidifikazzjoni jiżdied" biex jiffurmaw bżieżaq. Il-parametri tal-proċess "għandu jiġu kkontrollati sewwa" biex jipprevjenu l-bżieżaq milli jaħarbu mill-fażi likwida. Il-forma tal-pori li tirriżulta tiddependi primarjament fuq il-kontenut tal-idroġenu, il-pressjoni li għaliha hija soġġetta t-tidwib, id-direzzjoni u r-rata tad-dissipazzjoni tas-sħana, u l-kimika kompożizzjoni tal- jiddewweb. Normalment, huma ffurmati pori kbar tawwalija tul id-direzzjoni tas-solidifikazzjoni, "daqs tal-pori 10!m ~ 10 mm" tul tal-pori 100 mm ~ 300 mm" proporzjon tal-aspett 1 ~ 300" porożità 5 fil-mija ~ 75 fil-mija . Dan il-metodu jissejjaħ GASAR "li huwa l-akronimu Russu għall-Awment tal-Gass. Il-metodu ġie użat biex jipproduċi nikil poruż, ram, aluminju, eċċ. Barra minn dan" il-proċess jista 'jintuża wkoll biex jipproduċi azzar poruż, kobalt, Kromju , molibdenu u anke ċeramika. Madankollu, l-uniformità tal-istruttura poruża ppreparata b'dan il-metodu kultant ma tkunx sodisfaċenti u jeħtieġ li titjieb aktar.

1.1.4 Metodu tal-ikkastjar ta 'sepage

Metalli porużi jistgħu wkoll jinkisbu billi jiġi injettat metall likwidu fil-vojt iffurmati minn partiċelli inorganiċi jew organiċi jew sferi vojta. Wara l-ikkastjar, "il-partiċelli jistgħu jibqgħu fil-metall" li jiffurmaw hekk-strutturi komposti, ukoll f'solventi adattati, aċidi, jew Tneħħija ta 'partiċelli permezz ta' trattament bis-sħana Vermikulit, sferi ta 'tafal refrattorju, melħ solubbli, tafal estiż maħlul, partiċelli tar-ramel, sferi tal-ħġieġ bil-fowm, u sferi vojta tal-alumina kollha jistgħu jintużaw bħala mili inorganiċi li jistgħu jiffurmaw vojt. Jekk ir-rata ta 'solidifikazzjoni tat-tidwib hija mgħaġġla biżżejjed, l-isferi tal-plastik jistgħu jaġixxu wkoll bħala materjal ta' appoġġ għall-formazzjoni ta 'vojt. Metalli porużi bi struttura ta 'ċellula miftuħa jistgħu jiġu prodotti bl-użu ta' dan il-metodu. Il-vantaġġ tal-metodu tal-ikkastjar tal-perkolazzjoni huwa li d-distribuzzjoni tad-daqs tal-pori tista 'tiġi kkontrollata b'mod preċiż billi jiġi aġġustat id-daqs tal-partiċelli tal-mili. "Imma l-porożità hija inqas minn 80 fil-mija. Id-daqs tal-pori u d-distribuzzjoni tiegħu miksuba fit-teknika tar-ragħwa mhumiex kontrollabbli" u

Il-porożità tista' tkun għolja sa 98 fil-mija. Partijiet magħmulin minn materjal poruż b'din l-istruttura ta' -ċellula miftuħa jistgħu jiġu mmuntati fuq il-ħruġ tal-arja ta 'apparat pnewmatiku biex titnaqqas il-vibrazzjoni.

1.1.5 Metodu tal-ikkastjar tal-investiment

Il-prinċipju tal-metodu huwa li jinfiltra l-materjal refrattorju fluwidu fl-isponża tal-fowm, imbagħad nixxef bl-arja-, jibbies, u aħmi biex tiddekomponi l-isponża tal-fowm biex tifforma forma prefabbrikata b'netwerk tridimensjonali- iskeletru, ferra metall likwidu fil-forma prefabbrikata, u neħħi l-materjal refrattorju wara s-solidifikazzjoni. Tista' tinkiseb fowm tal-metall bi struttura ta' netwerk tridimensjonali. Fil-preżent, kemm il-Ġappun kif ukoll l-istitut tagħna ppreparaw b'suċċess kampjuni tal-aluminju tal-fowm b'dan il-metodu. Il-kampjun ippreparat b'dan il-metodu għandu wirt għall-materjal ġenitur, il-pori huma konnessi tridimensjonali, l-istruttura hija uniformi, u mhix limitata minn materjal, forma u daqs, u jistgħu jipprovdu permezz ta'- fowm tal-metall toqba għal diversi skopijiet. L-iżvantaġġ huwa li l-iskeletru tal-metall Is-saħħa hija baxxa u l-proċess huwa aktar ikkumplikat. Minbarra l-proċessi ta 'preparazzjoni msemmija hawn fuq-, hemm diversi metodi oħra, bħal: iż-żieda tal-metodu tal-ballun vojt, metodu ta' sinterizzazzjoni ta 'trab sfuż, metodu tal-metallurġija tal-fibra u l-bqija. Bir-riċerka kontinwa fil--fond dwar materjali tal-metall poruż, ħafna pajjiżi pproponew diversi metodi ta 'preparazzjoni. Huwa rrappurtat fil-privattiva tal-Istati Uniti li l-kumpanija ERG tal-Istati Uniti żviluppat proċess ta 'preparazzjoni msejjaħ "Duocel". Metodu ta 'preparazzjoni diretta ta' aluminju bil-fowm minn tidwib ta 'aluminju superheated f'ambjent vakwu. L-aluminju bil-fowm prodott b'dan il-metodu għandu densità baxxa iżda qawwa għolja. Il-kumpanija Kanadiża tal-aluminju żviluppat proċess ta 'preparazzjoni uniku: l-arja tgħaddi fil-metall imdewweb li jissolidifika, u l-gass jiġi kkondensat f'fowm wara li l-gass jiġi skarikat. Dan il-metodu jista 'jipproduċi materjali kbar tal-fowm tal-metall, u d-densità tal-materjal li jirriżulta hija żgħira. Sanders Jr. iddisinjat proċess ta 'produzzjoni ta' fowm tal-aluminju msejjaħ permezz ta '-xaft żennuna bużżieqa tal-aluminju sferika vojta minn ġewwa, li hija adattata b'mod speċjali għall-preparazzjoni ta' fowm ta 'liga ta' Al-Si eutectic.

1.2 Proċess ta' preparazzjoni b'-trab

1.2.1 Metallurġija tat-trab

Il-metallurġija tat-trab hija wkoll metodu komuni għall-manifattura tal-metall bil-fowm, li għandu firxa wiesgħa ta 'applikazzjonijiet. Ħafna metalli (bħal aluminju, landa, ħadid, deheb, żingu, ċomb, eċċ.) U l-ligi tagħhom jistgħu jiġu r-ragħwa b'dan il-metodu. Il-proċess l-ewwelnett iħallat it-trab tal-metall b'ammont xieraq ta 'aġent tar-ragħwa b'mod uniformi, u mbagħad jipproċessa t-trab imħallat fi pre-prodott dens permezz ta' estrużjoni, ippressar bis-sħana jew irrumblar, u mbagħad issaħħan il-pre- prodott għall-viċinanza tal-punt tat-tidwib tat-trab imħallat biex jagħmel l-aġent tar-ragħwa. Id-dekompożizzjoni tipproduċi gass, u fowm tal-metall b'ċellula-magħluqa tista' tinkiseb wara t-tkessiħ.

Meta mqabbel mal-metodu ta 'ragħwa tat-tidwib, il-metodu tal-metallurġija tat-trab huwa aktar faċli biex topera u tikkontrolla; billi tagħżel il-ħin tar-ragħwa u t-temperatura tar-ragħwa b'mod raġonevoli, jista 'jinkiseb metall tal-fowm b'valuri ta' densità differenti. Madankollu, l-ispiża tal-produzzjoni tal-metallurġija tat-trab hija ogħla minn dik tar-ragħwa tat-tidwib, u huwa diffiċli li jiġu ppreparati komponenti ta 'volum kbir-.

1.2.2 Metodu ta 'ragħwa bl-injezzjoni tal-gass

Il-metodu ta 'ragħwa ta' injezzjoni tal-gass, li huwa simili għall-metodu ta 'ragħwa tal-aġent ta' nfiħ imdewweb, bħalissa huwa l-orħos metodu għall-produzzjoni ta 'fowms tal-metall poruż. Il-metodu huwa li jonfoħ il-gass direttament fit-tidwib tal-metall imdewweb biex tiffow it-tidwib tal-metall, u l-gass użat għar-ragħwa jista 'jkun ossiġnu, argon, arja, fwar tal-ilma, dijossidu tal-karbonju u simili. Bħall-metodu ta 'ragħwa ta' l-aġent li jdub ir-ragħwa, hemm problemi bħal diffikultà fil-kontroll tad-daqs tal-pori u d-distribuzzjoni tagħhom fil-matriċi tal-metall. It-teknoloġija ewlenija hija li tagħmel il-metall imdewweb ikollu viskożità xierqa. Ġeneralment, miżuri bħaż-żieda tal-kalċju u t-tackifier tat-trab tal-karbur tas-silikon jintużaw biex tiżdied il-viskożità tat-tidwib tal-metall. Il-kompożizzjoni tal-metall għandha tiżgura firxa wiesgħa ta 'temperatura tar-ragħwa biżżejjed, sabiex il-iffurmat Iċ-ċelloli tal-fowm ikollhom uniformità u stabbiltà suffiċjenti biex jiżguraw li r-ragħwa ma tinqasamx matul il-proċess ta' ġbir u molding sussegwenti. L-akbar vantaġġ ta 'dan il-metodu huwa l-prezz baxx tiegħu u l-produzzjoni tal-massa industrijalizzata faċli

1.2.3 Metodu tas-sinterizzazzjoni

Jiġifieri, f'temperatura ogħla, il-materjal jipproduċi fażi likwida inizjali. Taħt l-azzjoni tat-tensjoni tal-wiċċ u l-fenomenu kapillari, il-partiċelli tal-materjal jikkuntattjaw u jinteraġixxu ma 'xulxin. Wara t-tkessiħ, il-materjal jikkonsolida u jsir metall tal-fowm. Binder, iżda l-legaturi għandu jitneħħa waqt is-sinterizzazzjoni. Sabiex tittejjeb il-porożità tal-fowm tal-metall, jistgħu jintużaw fillers. Il-fillers jeħtieġ ukoll li jissublimi, jinħall jew jiddekomponu. Klorur ta 'l-ammonju u ċelluloża tal-metil jistgħu jintużaw bħala aġent tal-mili. Meta tipprepara fowm tal-metall ta '-porosità għolja, jista' jintuża l-metodu ta 'sinterizzazzjoni b'appoġġi organiċi. L-ewwel, l-isponża naturali jew l-isponża artifiċjali tinqata 'fil-forma meħtieġa, sabiex tkun tista' tassorbi bis-sħiħ id-demel likwidu li fih trab tal-metall, u mbagħad imsaħħan biex tiddekomponi l-isponża wara t-tnixxif. , Kompli saħħan biex tiddekomponi l-kompost organometalliku u sinterizza l-materjal. Wara t-tkessiħ, jista 'jinkiseb metall bil-fowm b'porożità għolja. Dan il-metodu juża wkoll fibri tal-metall minflok partiċelli tat-trab biex jimmanifattura metalli porużi. Il-permeabilità ta 'metalli porużi ppreparati b'dan il-metodu hija għexieren ta' darbiet ogħla minn dik miksuba permezz ta 'metodi ta' trab. Barra minn hekk, għandu wkoll saħħa mekkanika għolja, reżistenza għall-korrużjoni u stabbiltà termali.

1.3 Proċess ta 'preparazzjoni bbażat fuq it-teknoloġija tad-depożizzjoni

1.3.1 Metodu ta 'elettrodepożizzjoni

Metodu ta 'użu ta' materja organika ragħwa ta 'l-ispeċifikazzjoni u l-għamla meħtieġa bħala l-matriċi, volatilizzar tal-metall likwidu fil-fwar tal-metall u jiddepożitah fuq il-materja organika ragħwa taħt vakwu, tneħħi l-matriċi tal-materja organika wara t-tkessiħ, u sinterizzazzjoni biex jinkiseb materjal tal-metall bil-fowm . Il-vantaġġ ta 'dan il-metodu huwa li l-preparazzjoni hija multa, il-porożità hija għolja, u d-daqs tal-pori huwa regolari; l-iżvantaġġ huwa li l-investiment huwa kbir, l-ispiża tal-produzzjoni hija għolja, u l-kundizzjonijiet operattivi huma stretti. Dan il-metodu huwa prinċipalment applikabbli għall-preparazzjoni ta ' materjali ta ' l-elettrodu.

1.3.2 Metodu ta' depożizzjoni tal-fwar

Il-materja organika tal-fowm mhux-konduttiva tintuża bħala l-matriċi, u l-ewwel tiġi mħarrka, jiġifieri, il-materja organika hija msadda b'ossidant qawwi taħt kundizzjonijiet aċidużi, sabiex il-wiċċ jitxarrab faċilment mill-ilma u jipproduċi mikro-marki. Wara l-ħruxija, titwettaq is-sensitizzazzjoni, jiġifieri, saff ta 'jonji tal-metall bi proprjetajiet ta' tnaqqis jiġi adsorbit fuq il-wiċċ tar-ragħwa organika. L-attivazzjoni titwettaq wara s-sensitizzazzjoni, jiġifieri, saff ieħor ta 'jonji tal-metall bi proprjetajiet katalitiċi jiġi adsorbit fuq il-wiċċ tar-ragħwa organika, u mbagħad jitqiegħed f'soluzzjoni ta' kisi għal kisi elettroless biex jinkiseb saff uniformi tal-metall li jitwaħħal b'mod konduttiv mal- wiċċ tal-materjal organiku. L-organiċi indurati mingħajr elettrodot huma finalment electroplated biex jiksbu t-tip mixtieq ta 'metall u ħxuna. It-trattament ta '-temperatura għolja jiddekomponi l-materja organika biex jikseb materjal tal-metall bil-fowm. Il-vantaġġi ta 'dan il-metodu huma porożità għolja u daqs regolari tal-pori; l-iżvantaġġi huma operazzjoni idejqek, investiment kbir u spiża għolja tal-produzzjoni. Dan il-metodu huwa prinċipalment adattat għall-preparazzjoni ta 'nikil bil-fowm, aluminju, ram, fidda, eċċ.

2. Karatteristiċi ta 'prestazzjoni u applikazzjonijiet ta' fowm tal-metall poruż

Mill-bidu tiegħu, il-materjal tal-fowm tal-metall poruż għandu l-karatteristiċi ta 'piż ħafif u qawwa speċifika għolja bħala materjal strutturali; bħala materjal funzjonali, għandu l-karatteristiċi ta 'poruż, tnaqqis tal-vibrazzjoni, damping, assorbiment tal-ħoss, insulazzjoni tal-ħoss, dissipazzjoni tas-sħana, assorbiment tal-enerġija tal-impatt, ilqugħ elettromanjetiku, eċċ. Għalhekk, intuża aktar u aktar f'oqsma industrijali ġenerali u oqsma ta'-teknoloġija għolja f'pajjiżhom u barra. L-applikazzjonijiet speċifiċi huma kif ġej: Uża t-tnaqqis tal-vibrazzjoni u l-proprjetajiet tad-damping tagħha biex tagħmel buffers u assorbituri tal-vibrazzjoni, bħall-apparat tal-inżul ta 'vapuri spazjali, pads tas-sigurtà tat-trażmissjoni tal-liftijiet, kaxxi varji tal-ippakkjar, speċjalment kaxxi tal-ippakkjar tat-trasport bl-ajru, sodda tal-magni, bażi, xokk assorbitur, eċċ. Ċirku ta 'damping għall-vibrazzjoni tal-pinion u l-istorbju, inforra li jassorbi l-enerġija-ta' grinder ta'-veloċità għolja, din l-applikazzjoni tista 'wkoll titqies bħala l-applikazzjoni ta' ħoss-assorbenti u ħoss{ {4}}proprjetajiet iżolanti tal-metall tal-fowm poruż; Ġie użat biex isiru strutturi bħal pannelli ta 'ħoss, housings għal strumenti elettroniċi u kmamar ta' lqugħ elettriċi fl-industrija tal-kostruzzjoni; il-porożità tagħha ġiet użata f'filtri kimiċi, gasifiers għall-purifikazzjoni tal-ilma, u berings mimlijin biż-żejt-għal riforniment awtomatiku, dekorazzjonijiet fwejjaħ, eċċ.; bl-użu tal-piż ħafif u l-karatteristiċi ta 'saħħa speċifika għolja tiegħu, huwa użat biex jagħmel sufruni ta' l-ilma, tagħmir sportiv (bħal sleds, eċċ.), u l-partijiet korrispondenti ta 'vetturi aerospazjali. Skont informazzjoni rilevanti, l-użu ta 'materjali tal-fowm tal-metall poruż biex jimmanifatturaw inġenji tal-ajru mhux biss għandu l-vantaġġi li jnaqqas il-piż u jiffranka l-enerġija, iżda għandu wkoll il-vantaġġ li meta l-istazzjon spazjali jispiċċa l-missjoni tiegħu, jista' jerġa' jidħol - l-atmosfera u ħruq malajr u kompletament fl-atmosfera. Jista 'jiġi kkonvertit f'gass biex jitnaqqas l-iskart spazjali; bl-użu tal-prestazzjoni tad-dissipazzjoni tas-sħana tiegħu, intuża biex jagħmel radjaturi; billi tuża l-assorbiment tax-xokk tagħha, it-tnaqqis tal-vibrazzjoni u l-prestazzjoni tad-damping,

Intuża biex jagħmel partijiet tal-impatt għall-ġnub u l-faċċati ta 'karozzi, ferroviji, u materjali ta' protezzjoni tal-impatt għal vetturi armati militari.

2.1 Materjal tal-elettrodu

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 fil-mija) joffru l-opportunità li jtejbu dawn il-proprjetajiet tal-batterija. Pereżempju, meta l-fowm tan-nikil jintuża bħala l-materjal tal-elettrodu għall-elettrodu tal-batterija Ni-Cd, is-separazzjoni tal-gass-likwidu tal-elettrodu hija tajba, il-vultaġġ żejjed huwa baxx, l-effiċjenza tal-enerġija tista 'tkun miżjuda b'90 fil-mija, il-kapaċità tista 'tiżdied b'40 fil-mija, u tista' tiġi ċċarġjata malajr. Batteriji tal-kadmju, batteriji tan-nikil-idrur tal-metall, u batteriji alkalini rikarikabbli għandhom tendenza li jużaw fowm tan-nikil bħala pjanċi pożittivi u negattivi biex iżidu l-kapaċità, li hija avvanz fl-industrija tal-batteriji.

2.2 Katalizzatur

F'reazzjonijiet kimiċi, speċjalment f'reazzjonijiet kimiċi organiċi, il-katalisti ħafna drabi għandhom rwol importanti ħafna. Iktar ma tkun kbira l-erja tal-wiċċ tal-katalizzatur, aħjar, u l-porożità għolja tagħmel ir-ragħwa tal-metall poruż ikollu erja tal-wiċċ speċifika kbira. Fl-industrija kimika, ir-ragħwa tan-nikil tista 'tintuża direttament bħala katalizzatur tan-nikil, jew ir-ragħwa tan-nikil tista' ssir f'trasportatur tal-katalizzatur. Fowm tal-metall poruż b'porożità għolja bħala appoġġ jista 'jagħmel il-katalizzatur imxerred ħafna u jkollu rwol akbar, u l-prestazzjoni tiegħu hija ferm superjuri għal dik ta' appoġġi tal-katalist taċ-ċeramika.

2.3 Materjal buffer tal-pressjoni tal-fluwidu

Fowm tal-metall poruż jista 'jiġi installat f'pipeline tal-gass jew likwidu. Meta l-pressjoni tal-fluwidu jew ir-rata tal-fluss fuq naħa waħda tvarja b'mod qawwi, il-materjal tal-fowm tal-metall poruż jista 'jassorbi parti mill-enerġija kinetika tal-fluwidu u jtardja l-penetrazzjoni tal-fluwidu, sabiex il-fowm tal-metall poruż jista' jiġi assorbit. Il-varjazzjonijiet fuq in-naħa l-oħra tal-korp tal-metall huma mnaqqsa ħafna, u dan l-effett jista 'jintuża biex jipproteġi strumenti ta' preċiżjoni.

2.4 Materjal buffer tal-vibrazzjoni mekkanika

Meta l-fowm tal-metall poruż jitqiegħed fil-ġonta tal-parti tal-vibrazzjoni, parti mill-enerġija tal-impatt mekkaniku tista 'tiġi assorbita mid-deformazzjoni elastika tal-materjal tal-fowm poruż. Skont rapporti, l-assorbiment tal-enerġija tal-fowm tal-aluminju bi proporzjon ta 'densità ta' {{0}}.05 sa 0.15 g/cm3 huwa 20 sa 180 MJ/m3. Il-kapaċità qawwija ta 'assorbiment ta' enerġija tagħmilha possibbli li tintuża fil-bamper tal-karozza u anke l-apparat ta 'l-inżul tal-vettura spazjali. Jista 'jintuża wkoll bħala buffer fil-manifattura ta' sistemi ta 'trasport tal-lift, kisi li jassorbu l-enerġija-f'makkinarju tat-tħin, materjali deformabbli fuq quddiem u wara tas-sedili tal-passiġġieri tal-karozzi biex itejbu s-sigurtà, u proprjetajiet eċċellenti ta 'damping tal-vibrazzjoni jagħmlu wkoll fowm teknoloġija possibbli għal rokits u ġettijiet. Materjal ta 'appoġġ tal-magna.

2.5 Materjal li jassorbi l-ħoss

Il-mewġ tal-ħoss huwa wkoll tip ta 'vibrazzjoni, għalhekk meta l-ħoss jgħaddi mill-fowm tal-metall poruż, jista' jiġi mferrex u interferit fil-materjal, u l-enerġija tal-ħoss hija assorbita mill-materjal, għalhekk ir-ragħwa tal-metall poruż tista 'tintuża wkoll bħala materjal li jassorbi l-ħoss, jiġifieri, materjal li jassorbi l-ħoss-, li huwa materjal li jassorbi l-ħoss-. L-applikazzjonijiet huma disponibbli kemm f'pipelines tal-gass kif ukoll f'pipelines tal-fwar.

2.6 Materjali ritardanti tal-fjammi u splużjonijiet-

Fowm tal-metall poruż għandu penetrazzjoni tajba tal-fluwidu u jista 'effettivament jipprevjeni t-tixrid tal-fjamma u għandu ċerta reżistenza għan-nar, għalhekk jista' jitqiegħed fil-pipeline għat-trasport ta 'likwidu jew gass li jaqbad biex jipprevjeni t-tixrid tal-fjamma, minħabba li l-fluwidu Tqabbid huwa possibbli meta il-veloċità tat-trasport tiżdied (il-veloċità tal-ħoss tipproduċi pressjoni ta 'madwar 15 MPa ħdejn il-limitu ta' splużjoni). L-esperimenti juru li [13], fowm tal-metall poruż ta '6 mm ħxuna jista' jwaqqaf il-fjamma tal-veloċità tal-ħruq tal-idrokarburi ta '210 m/s. Il-mekkaniżmu jista 'jiġi spjegat li meta l-gass jew partiċelli ta' temperatura għolja fil-fjamma jgħaddu mill-materjal tal-fowm tal-metall poruż, Minħabba skambju rapidu tas-sħana, is-sħana tiġi assorbita u mxerrda, u tikkawża li t-temperatura tal-gass jew tal-partiċelli tinżel taħt il-punt tat-tqabbid u t-tixrid tal-fjamma jiġi evitat.

2.7 Materjal li jkessaħ l-għaraq spontanju

Il-likwidu li jkessaħ solidu jiġi mdewweb u infiltrat fl-iskeletru poruż magħmul minn metall reżistenti għas-sħana-. Meta jkun soġġett għal temperatura għolja, il-likwidu li jkessaħ ġewwa l-materjal jiddewweb u jivvaporizza u jassorbi ammont kbir ta 'enerġija tas-sħana, sabiex il-materjal ikun jista' jżomm il-gass li jkessaħ għal ċertu perjodu ta 'żmien. Fil-livell tat-temperatura, il-likwidu u l-gass li jaħarbu se jiffurmaw film likwidu jew film tal-gass fuq il-wiċċ tal-materjal, li jista 'jiżola l-materjal mill-ambjent estern ta' temperatura għolja. Dan il-proċess jista 'jitwettaq sakemm il-likwidu li jkessaħ jiġi eżawrit. Peress li l-mekkaniżmu tat-tkessiħ huwa ekwivalenti għal Il-materjal innifsu "jagħmel għaraq", għalhekk jissejjaħ materjal li jkessaħ awto-perspiring.

2.8 Materjal li jkessaħ diverġenti

It-tkessiħ diverġenti huwa teknoloġija avvanzata tat-tkessiħ li ġġiegħel mezz li jkessaħ gassuż jew likwidu jgħaddi minn materjal poruż, sabiex jiġi stabbilit saff tal-konfini tal-gass kontinwu u stabbli b'prestazzjoni tajba ta 'insulazzjoni termali fuq il-wiċċ tal-materjal biex jiġi iżolat il-materjal mis-sħana. fluss. miftuħa biex tikseb effett ta 'tkessiħ ideali ħafna. Meta tieħu l-pannell tal-injettur tal-kamra tal-ispinta tal-magna tal-idroġenu likwidu-l-ossiġnu likwidu bħala eżempju, wara li tuża tkessiħ diverġenti, naħa waħda hija idroġenu f'-150 grad, u n-naħa l-oħra hija gass f'3500 grad, u t-temperatura tal-wiċċ sħun tal-materjal hija biss 80-200 grad. grad bejn [14]. Il-materjal poruż użat għat-tkessiħ diverġenti għandu jkun kapaċi jikkontrolla b'mod preċiż l-ammont ta 'infiltrazzjoni f'medda raġonevoli, b'ventilazzjoni uniformi, pori tortuous żgħar, u fluss bla xkiel tal-medju, u għandu jissodisfa r-rekwiżiti bażiċi bħala materjal strutturali reżistenti għas-sħana. , b'ċerta saħħa u ebusija. u toughness, agħżel materjali bi proprjetajiet tajbin kontra l-ossidazzjoni biex jipprevjenu l-ossidazzjoni aċċidentali li jimblokkaw il-pori, materjal tal-fowm poruż tal-malji tal-wajer sinterizzat huwa l-aħjar għażla.

2.9 Materjal tal-filtru

Il-fowm tal-metall poruż huwa ppreparat fil-forma xierqa, u jista 'jintuża bħala materjal tal-filtru biex jiffiltra s-solidi jew is-sospensjonijiet minn fluwidi (bħal ilma, soluzzjonijiet, gażolina, żjut lubrikanti, refriġeranti, polimeru tidwib). Materjali tal-fowm tal-metall poruż użati komunement huma bronż jew azzar li ma jissaddadx. F'fluwidi korrużivi ħafna, jintużaw metalli prezzjużi bħal Au.

3. Preparazzjoni tal-istann tal-liga tal-aluminju bil-metallurġija tat-trab

3.1 Materjali u metodi sperimentali

It-trab tal-istann A1-Si b'daqs ta 'partiċelli ta' 45-105 ^m u t-trab tal-fluss KAlF4 b'daqs ta 'partiċelli ta' 25-45 tħalltu b'mod uniformi fi proporzjon tal-massa ta '9:1, u ppressati f' trab ċilindriku kważi-40mm fuq pressa iżostatika kiesħa. Il-pressjoni tal-ippressar tal-unità hija 100-300MPa. Imbagħad f'forn ta 'sinterizzazzjoni bil-vakwu bi grad ta' vakwu ta '10-3Pa, sinterizzat fi 300-550 grad għal 2 sigħat, u mkessaħ għal temperatura tal-kamra bil-forn. Imbagħad, il-vojt sinterizzat ġie estruż b'estrużur sħun tal-loot, bi proporzjon ta 'estrużjoni ta' 64:1, veloċità ta 'estrużjoni ta' 2.2m/min, u temperatura ta 'estrużjoni ta' 400 grad biex toħroġ metall tal-mili tal-ibbrejżjar kważi-5mm. Id-densità ġiet imkejla bl-użu tal-metodu tad-drenaġġ. Il-kampjuni metallografiċi ġew illustrati mekkanikament u nċiżi b'reaġent Keller standard (0.5 fil-mija HF flimkien ma '1.5 fil-mija HCl flimkien ma' 2.5 fil-mija HNO3 flimkien ma '95.5 fil-mija H2O), u l-mikrostruttura tal-materjal qabel u wara l-estrużjoni sħuna ġiet osservata b'mikroskopju elettroniku tal-iskannjar QUANTA200.

3.2 Konklużjoni sperimentali

(1) Id-daqs tal-forza tal-ippressar jiddetermina d-densità tat-trab tal-istann tal-aluminju awto-fluxed. Aktar ma tkun għolja l-forza tal-ippressar, iktar tkun għolja d-densità tat-trab. Meta l-pressjoni tal-ippressar tkun baxxa, id-densità tat-trab tiżdied malajr biż-żieda tal-forza tal-ippressar; meta l-forza tal-ippressar tkun għolja, biż-żieda tal-pressjoni, id-densità tat-trab tiżdied bil-mod. Meta l-forza tal-ippressar hija ta 'madwar 150MPa, id-densità relattiva tat-trab tista' tilħaq 80 fil-mija, u t-trab għandu l-kundizzjonijiet għal sinterizzazzjoni sussegwenti u estrużjoni sħuna.

(2) Il-proċess ta 'sinterizzazzjoni konvenzjonali (inkluż s-sinterizzazzjoni bil-vakwu) ma jistax iżid id-densità tat-trab tal-istann tal-aluminju awto-fluxed. Meta sinterizzat f'temperatura aktar baxxa mis-solidus, id-densità tal-kampjun ma tiżdiedx, iżda tonqos; ogħla mis-sinterizzazzjoni tat-Temperatura solidus, il-kampjun jiddewweb. U t-temperatura tas-sinterizzazzjoni tiżdied, id-densità sinterizzata tat-trab mhux se tiżdied kif xieraq.

(3) Matul il-proċess ta 'estrużjoni sħuna, il-billetta sinterizzata tgħaddi minn deformazzjoni plastika, il-vojt u l-konfini bejn il-partiċelli interni jisparixxu, il-vojt jitnaqqsu, u d-densità relattiva tal-kampjun tilħaq 96.7 fil-mija. Mil-lat tal-kompożizzjoni tal-fażi, partiċelli bojod KAlF4, tikek suwed żgħar u kristall primarju Si huma mxerrda b'mod relattivament uniformi fuq il-matriċi A1-Si.

Fowm tal-metall poruż għandu diversi proprjetajiet fiżiċi bħal porożità, tnaqqis tal-vibrazzjoni, damping, assorbiment tal-ħoss, insulazzjoni tal-ħoss, dissipazzjoni tas-sħana, assorbiment tal-enerġija tal-impatt, ilqugħ elettromanjetiku, eċċ Għalhekk, intuża aktar u aktar f'oqsma industrijali ġenerali u għoli -oqsma tat-teknoloġija f'pajjiżhom u barra. . Ir-riċerka attwali dwar foams tal-metall poruż titwettaq l-aktar minn ħaddiema metallurġiċi jew materjali tal-metall li jużaw metodi dixxiplinari waħdieni-, u r-riċerka dwar foams tal-metall poruż għandha tibda mill-integrazzjoni ta 'dixxiplini u għarfien multipli. Huwa diffiċli li jinkisbu skoperti fir-riċerka waħda-dixxiplinarja, u Huwa rakkomandabbli li r-riċerka tiġi diżakkoppjata mill-applikazzjoni. Ir-riċerka futura għandha tadotta penetrazzjoni multi-dixxiplinarja inkro-, tegħleb il-fenomenu tal-preparazzjoni tal-materjal u l-applikazzjoni skonnettjata, u twettaq riċerka mmirata bid-domanda bħala l-oġġett, sabiex tħaffef il-proċess tat-trasformazzjoni tax-xjenza u t-teknoloġija fil-produttività reali.