Akyto metalo putplasčio paruošimo būdas ir panaudojimas

Porėtas metalo putplastis yra funkcionali medžiaga, sukurta pastaraisiais dešimtmečiais. Jo samprata ir klasifikacija akademiniame pasaulyje nėra vienoda, tačiau iš esmės yra tokie apibrėžimai: Porėtas metalo putplastis yra metalinė matrica, turinti tam tikrą kiekį ir tam tikro dydžio. Metalinė medžiaga, turinti porų dydį ir tam tikrą poringumą. Porėtos metalo putos pirmą kartą buvo pagamintos SoSnik Jungtinėse Valstijose 1948 m., išgarinant gyvsidabrį išlydytame aliuminyje, todėl žmonių supratimas apie metalus iš esmės pasikeitė. Jis plečiasi, taip sulaužydamas tradicinę koncepciją, kad metalai turi tik tankias struktūras. Akyta putplasčio metalo medžiaga iš tikrųjų yra sudėtinė metalo ir dujų medžiaga. Būtent dėl ​​šios ypatingos struktūros jis turi ir metalo, ir burbulo savybių, tokių kaip mažas tankis, didelis paviršiaus plotas, geras energijos sugėrimas ir mažas šilumos laidumas. (uždaras-skylės korpusas), didelis šilumos mainų ir šilumos išsklaidymo pajėgumas (per-skylės korpusą), geras garso sugertis (per-skylės korpusą), puikus pralaidumas (per{{4} }}skylės korpusas), geras elektromagnetinių bangų sugertis (per -skylės korpusą), atsparumas liepsnai, atsparumas termiškai ugniai, atsparumas šiluminiam smūgiui, jautrumas dujoms (kai kurie akytieji metalai yra labai jautrūs tam tikroms dujoms), regeneruojami, geras apdirbamumas tt. Todėl, kaip naujo tipo funkcinė medžiaga, ji plačiai naudojama elektronikos, ryšių, chemijos pramonėje, metalurgijoje, mašinų gamyboje, statyboje, transporte ir net aviacijos ir kosmoso technologijose.

1. Akyto metalo putplasčio paruošimo būdas

1.1 Procesai, kurių pagrindą sudaro metalo lydalai

1.1.1 Oro pūtimo putojimo procesas

SiC pirmiausia įpilama į išlydytą metalą. Al2O3 ir kt., kad padidintų išlydyto metalo klampumą“, o po to specialiu besisukančiu antgaliu dujas (pavyzdžiui, orą. Argoną. Azotą) pūsti į lydalą [4!5]) Šiuo metu „Hydro Aluminium“ Norvegijoje ir „Cymat Aluminium“ Kanadoje Šis metodas naudojamas gaminant putų aliuminį, „pvz., lietinį aliuminio lydinį AlSi10Mg (A359) arba deformuotą aliuminio lydinį 1060“ 3003 „6016“ 6061 ir kt.) Pagamintas aliuminis iš principo gali būti savavališkai ilgas" o plotis toks pat kaip aliuminio skysčio talpyklos) Šiuo metodu paruoštų aliuminio putų poringumas yra 80 proc. ~98 proc.", tankis 0,069~0,54 g/cm3. , vidutinis porų dydis yra 3~25 mm", o sienelės storis 50~85!m) Tiesioginio putojimo proceso pranašumas yra tas, kad jis gali Nepertraukiama didelių blokų gamyba. Mažo tankio metalo putos) Palyginti su kitais metodais " Šis metodas kainuoja mažiausią o Lakšto plotis 70 cm" Storis 8-12 cm" Ilgis 2 m" Produktyvumas yra 500-600 kg/h) Šio proceso trūkumas yra tas, kad galutinio naudojimo metu jį reikia nupjauti, "dėl to susidaro atviros poros" ir apdorojant sutvirtinančių dalelių naudojimo sunkumas).

1.1.2 Pridėti putojančio agento metodas

Kitas būdas tiesiogiai putoti lydalą – į lydalą įpilti pūtimo agento) Pūtimo agentas suyra veikiant šilumai ir išskiria dujas“, kad suputotų metalo lydalas [6!7]) Metodas 1986 m. Sukūrė Japonijos Shinco Wire. įmonė „per dieną pagaminama iki 1 00{{20}} kg aliuminio putų) Šiuo metodu „pirmiausia įpilkite Ca“, o tada maišykite, kad padidintumėte klampumą. Lydale susidaro CaO. CaAl2O4 arba Al4Ca) o po to Pridėkite TiH2" gali išsiskirti vandenilis karštame lydaloje) Lydulys netrukus pradeda lėtai plėstis "po aušinimo susidaro kietos aliuminio putos) Šiuo metodu pagamintos aliuminio putos" yra viena iš plačiausiai prieinamų aliuminio putų. Vienodiausias poringumas) Kai kuriose literatūroje „ZrH2 taip pat naudojamas aliuminio putoms gaminti“ Putojimo temperatūra reguliuojama 670~7056“ ir pridedamas kiekis yra 0,5 proc. ~0,6 proc. ) Aliuminio putų dydis blokas pagamintas Shinco Wire Company [8] 2050 mm!! 650 mm!! 450 mm" Svoris yra apie 160 kg" Įskaitant bendrą korpuso tankį yra 0,27 g/cm3) Nupjovus kraštą " Tankis paprastai yra 0,18–0,24 g/cm3" Vidutinis porų dydis yra 2 ~ 10 mm) yra tankio gradientas horizontalioje ir vertikalioje kryptimis ", o tankis yra mažiausias viršutinės dalies viduryje) Pranešama, kad šios aliuminio putos yra brangesnės) Todėl taip pat buvo pasiūlyti kai kurie kiti metodai" nepertraukiamai gamybai ir sudėtingų formų gamybai pasiekti. Putų metalinės dalys) Taikant panašų procesą "į išlydytą geležį galima pridėti volframo miltelių ir pūtimo agento", kad būtų pagaminta putų geležis) Be to, naudojant Ca, kad sureguliuotumėte lydymosi savybes, „Taip pat galima išpūsti deguonį į lydalą. Oro ar kitų dujų klampumui didinti" taip pat galima pridėti miltelių pavidalo Al2O3. MnO2 ir SiC ir kt.) Siekiant įveikti problemas, kylančias dėl metalo garų įpylimo į lydalą, skilimo greitis yra per greitas (" Galima pirmiausia paruošti putas, kuriose yra nesuirusių medžiagų. Žemos lydymosi temperatūros eutektinis junginys iš agento „tokio kaip Al-Mg ruošinys“, o tada ruošinys pridedamas prie aukštos lydymosi temperatūros lydinio putojimo procesui) Be to, „putojimas medžiaga taip pat gali būti šiek tiek aukštesnė už kietojo kūno temperatūrą. Žemesnė nei skilimo temperatūra Metalo lydalas pridedamas, kai jis "maišomas ir sukietėja), o tada kompozitas kaitinamas aukščiau pūtimo medžiagos skilimo temperatūros), todėl vyksta tikrasis putojimo procesas Antrame etape)

1.2.3 Kietųjų-dujų eutektinio kietėjimo metodas

Ukrainos metalurgas Šapovalovas ir kt. sukūrė naują akytų metalų paruošimo kietųjų {{0}}dujų eutektinės transformacijos metodą [9]) Tam tikri skysti metalai gali sudaryti eutektines sistemas su vandeniliu) Metalų lydymas aukšto -slėgio vandenilyje aplinka" galima gauti Metalo lydalai, kuriuose yra vandenilio. Kai temperatūra nuleidžiama, „lydalas ilgainiui įvyks eutektinė reakcija", sudarydama kietą -dujinę dviejų-fazių sistemą. Jei sistemos sudėtis yra pakankamai arti eutektinės sudėties, vykstant tokiai pačiai temperatūros reakcijai įvyks kietųjų -dujų atsiskyrimas. Kai kietėjimo greitis yra nuo 0,05 iki 5 mm/s, „vandenilio kiekis kietėjimo fronte didėja“, kad susidarytų burbuliukai. Proceso parametrai „turi būti griežtai kontroliuojami", kad iš skystos fazės neišeitų burbuliukai. Susidariusi porų forma visų pirma priklauso nuo vandenilio kiekio, slėgio, kurį veikia lydalas, šilumos sklaidos krypties ir greičio bei cheminės medžiagos. sudėtis ištirpti. Paprastai susidaro didelės poros, pailgos išilgai kietėjimo krypties, "porų dydis 10!m ~ 10 mm" porų ilgis 100 mm ~ 300 mm, kraštinių santykis 1~300" poringumas 5 procentai ~75 procentai. Šis metodas vadinamas GASAR", kuris yra rusiškas „Gas Augmentation" santrumpa. Šis metodas buvo naudojamas akytam nikeliui, variui, aliuminiui ir kt. gaminti. Be to, šis procesas taip pat gali būti naudojamas akytam plienui, kobaltui, chromui gaminti. , molibdenas ir net keramika. Tačiau šiuo metodu paruoštos porėtos struktūros vienodumas kartais būna nepatenkinamas ir jį reikia toliau tobulinti.

1.1.4 Išsiliejimo metodas

Akytus metalus taip pat galima gauti įpurškiant skystą metalą į tuštumas, susidarančias iš neorganinių ar organinių dalelių arba tuščiavidurių sferų. Po liejimo „dalelės gali likti metale“, sudarydamos vadinamąsias{0}}sudėtines struktūras, taip pat tinkamuose tirpikliuose, rūgštyse arba dalelių pašalinimas termiškai apdorojant vermikulitą, ugniai atsparaus molio sferas, tirpias druskas, birus keramzitas, smėlio dalelės, putplasčio stiklo sferos ir tuščiavidurės aliuminio oksido sferos gali būti naudojamos kaip neorganiniai užpildai, kurie gali sudaryti tuštumus. Jei lydalo kietėjimo greitis yra pakankamai greitas, plastikinės sferos taip pat gali veikti kaip pagalbinė medžiaga tuštumų susidarymui. Šiuo metodu galima pagaminti porėtus metalus su atviros ląstelės struktūra. Perkoliacinio liejimo metodo pranašumas yra tas, kad porų dydžio pasiskirstymą galima tiksliai kontroliuoti koreguojant užpildo dalelių dydį. "Bet poringumas yra mažesnis nei 80 procentų. Porų dydis ir jų pasiskirstymas, gautas naudojant putojimo techniką, yra nekontroliuojamas" ir

Poringumas gali siekti 98 procentus. Dalys, pagamintos iš porėtos medžiagos su šia atvira{1}}ląstelių struktūra, gali būti montuojamos ant pneumatinio įrenginio oro išleidimo angos, kad būtų sumažinta vibracija.

1.1.5 Investicijų atmetimo metodas

Metodo principas – skystą ugniai atsparią medžiagą įsiskverbti į putplasčio kempinę, tada išdžiovinti oru, sukietėti ir kepti, kad putplasčio kempinė suirtų, kad susidarytų surenkama forma su trimačiu{1}} tinklu. skeletas, supilkite skystą metalą į surenkamą formą ir pašalinkite ugniai atsparią medžiagą po sukietėjimo. Galima gauti metalo putplasčio su trima{2}} tinklo struktūra. Šiuo metu tiek Japonija, tiek mūsų institutas šiuo metodu sėkmingai paruošė putplasčio aliuminio pavyzdžius. Šiuo metodu paruoštas mėginys yra paveldimas pirminei medžiagai, poros yra trimačiai sujungtos, struktūra yra vienoda ir neapsiriboja medžiaga, forma ir dydžiu ir gali užtikrinti per- skylių metalo putplastis įvairioms reikmėms. Trūkumas yra tas, kad metalinis karkasas yra mažas stiprumas, o procesas yra sudėtingesnis. Be pirmiau minėtų paruošimo procesų, yra keletas kitų metodų, tokių kaip: tuščiavidurio rutulinio įpylimo metodas, birių miltelių sukepinimo metodas, pluošto metalurgijos metodas ir pan. Nuolat atliekami nuodugnūs akytųjų metalų medžiagų-tyrimai, todėl daugelis šalių pasiūlė įvairius paruošimo būdus. JAV patente rašoma, kad JAV ERG kompanija sukūrė paruošimo procesą pavadinimu „Duocel“. Aliuminio putplasčio tiesioginio paruošimo iš perkaitinto aliuminio lydalo vakuuminėje aplinkoje būdas. Šiuo metodu pagamintas putplasčio aliuminis yra mažo tankio, bet didelio stiprumo. Kanados aliuminio įmonė sukūrė unikalų paruošimo procesą: oras patenka į kietėjantį išlydytą metalą, o dujos išleidus dujas kondensuojamos į putas. Šiuo metodu galima pagaminti dideles metalines putplasčio medžiagas, o gaunamos medžiagos tankis yra mažas. Sandersas jaunesnysis sukūrė aliuminio putų gamybos procesą, vadinamą tuščiaviduriu sferiniu aliuminio burbulu, kuris yra ypač tinkamas eutektinėms Al-Si lydinio putoms gaminti.

1.2 Miltelių{2}} paruošimo procesas

1.2.1 Miltelinė metalurgija

Miltelinė metalurgija taip pat yra plačiai paplitęs putplasčio metalo gamybos būdas, kuris turi platų pritaikymo spektrą. Šiuo metodu galima putoti daug metalų (pvz., aliuminio, alavo, geležies, aukso, cinko, švino ir kt.) ir jų lydinių. Iš pradžių metalo milteliai tolygiai sumaišomi su atitinkamu kiekiu putojančios medžiagos, o tada sumaišyti milteliai paverčiami tankiu pre{0}}produktu ekstruzijos, karšto presavimo arba valcavimo būdu, o tada pašildomas išankstinis{1}} produktą prie sumaišytų miltelių lydymosi temperatūros, kad susidarytų putojantis agentas. Skilimo metu susidaro dujos, o po aušinimo galima gauti uždarų{2}}ląstelių metalo putų.

Palyginti su lydalo putojimo metodu, miltelių metalurgijos metodą lengviau valdyti ir valdyti; pagrįstai parinkus putojimo laiką ir putojimo temperatūrą, galima gauti skirtingų tankio verčių putplasčio metalą. Tačiau miltelinės metalurgijos gamybos sąnaudos yra didesnės nei putojimo iš lydalo, todėl sudėtinga paruošti didelių{0}}tūrių komponentus.

1.2.2 Dujų įpurškimo putojimo būdas

Dujų įpurškimo putų metodas, panašus į lydalo pūtimo agento putojimo metodą, šiuo metu yra pigiausias būdas gaminti akytas metalo putas. Metodas yra pūsti dujas tiesiai į išlydyto metalo lydalą, kad metalo lydalas suputotų, o putojimui naudojamos dujos gali būti deguonis, argonas, oras, vandens garai, anglies dioksidas ir pan. Kaip ir naudojant lydalo putojančio agento putojimo metodą, kyla problemų, tokių kaip sunku kontroliuoti porų dydį ir jų pasiskirstymą metalinėje matricoje. Pagrindinė technologija yra užtikrinti, kad išlydytas metalas būtų tinkamo klampumo. Paprastai metalo lydalo klampumui padidinti naudojamos tokios priemonės, kaip kalcio ir silicio karbido miltelių lipnumo didinimo priemonės. Metalo sudėtis turi užtikrinti pakankamai platų putojimo temperatūrų diapazoną, kad suformuotos putplasčio ląstelės būtų pakankamai vienodos ir stabilios, kad putos nesutrūktų tolesnio surinkimo ir formavimo proceso metu. Didžiausias šio metodo privalumas yra maža kaina ir lengva pramoninė masinė gamyba

1.2.3 Sukepinimo metodas

Tai yra, esant aukštesnei temperatūrai, medžiaga sukuria pradinę skystąją fazę. Veikiant paviršiaus įtempimui ir kapiliariniam reiškiniui, medžiagos dalelės liečiasi ir sąveikauja viena su kita. Po aušinimo medžiaga sutvirtėja ir tampa putplasčiu. Rišiklis, bet sukepinimo metu rišiklis turi būti pašalintas. Siekiant pagerinti metalo putplasčio poringumą, galima naudoti užpildus. Užpildai taip pat turi sublimuoti, ištirpti arba suirti. Amonio chloridas ir metilceliuliozė gali būti naudojami kaip užpildai. Ruošiant didelio{0}}poringumo metalo putas, galima naudoti sukepinimo organinėmis atramomis metodą. Pirmiausia natūrali kempinė arba dirbtinė kempinė supjaustoma į reikiamą formą, kad ji visiškai sugertų suspensiją, kurioje yra metalo miltelių, o po to kaitinama, kad po džiovinimo kempinė suirtų. , Toliau kaitinkite, kad suirtų metalo organinis junginys ir medžiaga sukeptų. Po aušinimo galima gauti didelio poringumo putplasčio metalą. Šis metodas taip pat naudoja metalo pluoštus, o ne miltelių daleles, gaminant akytas metalus. Šiuo metodu paruoštų akytų metalų pralaidumas yra keliasdešimt kartų didesnis nei gaunamas milteliniais metodais. Be to, jis taip pat turi didelį mechaninį stiprumą, atsparumą korozijai ir šiluminį stabilumą.

1.3 Paruošimo procesas, pagrįstas nusodinimo technologija

1.3.1 Elektrodepozicijos metodas

Metodas, kai kaip matrica naudojama reikiamos specifikacijos ir formos putplasčio organinė medžiaga, skysto metalo išgarinimas į metalo garus ir nusodinimas ant putotų organinių medžiagų vakuume, organinės medžiagos matricos pašalinimas po aušinimo ir sukepinimas, siekiant gauti putplasčio metalo medžiagą. . Šio metodo pranašumas yra tas, kad paruošimas yra puikus, poringumas didelis, porų dydis yra reguliarus; trūkumas – didelės investicijos, didelės gamybos sąnaudos, griežtos eksploatavimo sąlygos. Šis metodas daugiausia taikomas elektrodų medžiagų paruošimui.

1.3.2 Garų nusodinimo metodas

Ne{0}}laidi putplasčio organinė medžiaga naudojama kaip matrica ir pirmiausia šiurkštinama, ty organinė medžiaga rūgščiomis sąlygomis yra korozuojama stipriu oksidatoriumi, todėl paviršius lengvai sudrėkinamas vandens ir susidaro mikro-ženklai. Po šiurkštinimo atliekamas sensibilizavimas, tai yra, ant organinių putų paviršiaus adsorbuojamas redukuojančių savybių turinčių metalo jonų sluoksnis. Aktyvinimas atliekamas po įjautrinimo, ty kitas metalo jonų sluoksnis, turintis katalizinių savybių, adsorbuojamas ant organinių putų paviršiaus, o po to įdedamas į dengimo tirpalą beelektriniam dengimui, kad būtų gautas vienodas metalo sluoksnis, kuris laidžiai pritvirtintas prie organinės medžiagos paviršius. Beelektriu padengtos organinės medžiagos galiausiai galvanizuojamos, kad būtų gautas norimas metalo tipas ir storis. Apdorojant aukštoje -temperatūroje, organinės medžiagos skaidomos ir gaunama putojanti metalinė medžiaga. Šio metodo privalumai yra didelis poringumas ir reguliarus porų dydis; trūkumai yra varginantis veikimas, didelės investicijos ir didelės gamybos sąnaudos. Šis metodas daugiausia tinka putoto nikelio, aliuminio, vario, sidabro ir kt.

2. Akyto metalo putplasčio eksploatacinės charakteristikos ir pritaikymas

Nuo pat atsiradimo porėtos metalinės putplasčio medžiagos pasižymi lengvu svoriu ir dideliu specifiniu stiprumu kaip konstrukcinė medžiaga; kaip funkcinė medžiaga, ji turi porėtos, vibraciją mažinančios, slopinimo, garso sugerties, garso izoliacijos, šilumos išsklaidymo, smūgio energijos sugerties, elektromagnetinio ekranavimo ir kt. savybes. Todėl ji vis plačiau naudojama bendrosiose pramonės srityse ir aukštųjų{0}}technologijų srityse namuose ir užsienyje. Konkrečios taikymo sritys yra šios: Naudokite jo vibracijos mažinimo ir slopinimo savybes, kad sukurtumėte buferius ir vibracijos slopintuvus, pvz., erdvėlaivių važiuokles, lifto transmisijos saugos trinkeles, įvairias pakavimo dėžes, ypač oro transportavimo pakavimo dėžes, mašinos lovą, pagrindą, amortizatorių. amortizatorius ir kt. Slopinantis žiedas krumpliaračio vibracijai ir triukšmui, energiją-sugeriantis didelio greičio{2}}šlifuoklio pamušalas, ši programa taip pat gali būti laikoma garso-sugerinimo ir garso {4}}poruoto putplasčio metalo izoliacinės savybės; Jis buvo naudojamas statant tokias konstrukcijas kaip garso izoliacinės plokštės, elektroninių prietaisų korpusai ir elektros ekranavimo patalpos statybų pramonėje; jo poringumas buvo naudojamas cheminiuose filtruose, dujofikatoriuose vandens valymui ir alyva{5}}impregnuotuose guoliuose, skirtuose automatiniam degalų papildymui, kvapnioms dekoracijoms ir kt.; Dėl savo lengvo svorio ir didelio specifinio stiprumo charakteristikų jis naudojamas vandens plūdėms, sporto įrangai (pvz., rogutėms ir kt.) ir atitinkamoms aviacijos transporto priemonių dalims gaminti. Remiantis atitinkama informacija, akytojo metalo putplasčio medžiagų naudojimas orlaiviams gaminti turi ne tik svorio mažinimo ir energijos taupymo pranašumus, bet ir pranašumą, kad kosminė stotis, baigusi savo misiją, gali vėl-įeiti. atmosferoje ir greitai bei visiškai sudega atmosferoje. Jis gali būti paverstas dujomis, kad būtų sumažintas erdvės švaistymas; naudojant šilumos išsklaidymo savybes, jis buvo naudojamas radiatoriams gaminti; naudojant smūgio amortizaciją, vibracijos mažinimą ir slopinimą,

Iš jo buvo gaminamos smūginės dalys, skirtos automobilių, traukinių šonams ir priekinėms dalims, ir karinių šarvuotų transporto priemonių apsaugos nuo smūgių medžiagos.

2.1 Elektrodo medžiaga

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 proc.) suteikia galimybę pagerinti šias akumuliatoriaus savybes. Pavyzdžiui, kai nikelio putos yra naudojamos kaip elektrodo medžiaga Ni-Cd akumuliatoriaus elektrodui, elektrodas gerai atskiria dujas-skysčius, viršįtampis mažas, energijos vartojimo efektyvumas gali būti padidinta 90 procentų, talpa gali būti padidinta 40 procentų ir galima greitai įkrauti. Kadmio baterijose, nikelio{5}}metalo hidrido baterijose ir įkraunamose šarminėse baterijose nikelio putos paprastai naudojamos kaip teigiamos ir neigiamos plokštės, kad padidintų talpą, o tai yra laimėjimas baterijų pramonėje.

2.2 Katalizatorius

Cheminėse reakcijose, ypač organinėse cheminėse reakcijose, katalizatoriai dažnai atlieka labai svarbų vaidmenį. Kuo didesnis katalizatoriaus paviršiaus plotas, tuo geriau, o dėl didelio poringumo akytos metalo putos turi didelį specifinį paviršiaus plotą. Chemijos pramonėje nikelio putos gali būti tiesiogiai naudojamos kaip nikelio katalizatorius arba nikelio putos gali būti pagamintos į katalizatoriaus nešiklį. Porėtos metalinės putos, turinčios didelį poringumą kaip atrama, gali padaryti katalizatorių labai išsklaidytą ir atlikti didesnį vaidmenį, o jo savybės yra daug pranašesnės nei keraminių katalizatoriaus atramų.

2.3 Skysčio slėgio buferio medžiaga

Porėtas metalinis putplastis gali būti montuojamas į dujų arba skysčio vamzdyną. Kai skysčio slėgis arba srauto greitis vienoje pusėje stipriai svyruoja, akytos metalo putplasčio medžiaga gali sugerti dalį skysčio kinetinės energijos ir sulėtinti skysčio prasiskverbimą, kad būtų galima absorbuoti akytas metalo putas. Kitoje metalinio korpuso pusėje esantys svyravimai labai sumažėja, o šis efektas gali būti panaudotas siekiant apsaugoti tiksliuosius instrumentus.

2.4 Mechaninė vibracijos buferinė medžiaga

Kai porėtas metalinis putplastis dedamas vibracinės dalies sandūroje, dalis mechaninio smūgio energijos gali būti sugerta dėl poringos putplasčio medžiagos elastinės deformacijos. Remiantis ataskaitomis, aliuminio putų, kurių tankio santykis yra {{0}},05–0,15 g/cm3, energijos sugertis yra nuo 20 iki 180 MJ/m3. Dėl stiprios energijos sugėrimo galios ją galima panaudoti automobilio buferyje ir net erdvėlaivio važiuoklėje. Jis taip pat gali būti naudojamas kaip buferis gaminant liftų transportavimo sistemas, energiją sugeriančius šlifavimo mašinų įdėklus, deformuojamas medžiagas automobilio keleivių sėdynių priekyje ir gale, siekiant pagerinti saugumą, o puikios vibracijos slopinimo savybės taip pat sudaro putas. technologija įmanoma raketoms ir reaktyviniams lėktuvams. Variklio pagalbinė medžiaga.

2.5 Garsą sugerianti medžiaga

Garso banga taip pat yra tam tikra vibracija, todėl kai garsas praeina per akytas metalo putas, jis gali būti išsklaidytas ir įsiterpti į medžiagą, o garso energiją sugeria medžiaga, todėl akytas metalo putplastis taip pat gali būti naudojamas kaip garsą sugerianti medžiaga, tai yra, garsą{0}}sugerianti medžiaga, kuri yra garsą-sugerianti medžiaga. Galimi pritaikymai tiek dujotiekiams, tiek garo vamzdynams.

2.6 Ugniai atsparios ir -sprogimui atsparios medžiagos

Porėtos metalinės putos turi gerą skysčio prasiskverbimą ir gali veiksmingai užkirsti kelią liepsnos plitimui ir turi tam tikrą atsparumą ugniai, todėl jas galima įdėti į vamzdyną, skirtą degiems skysčiams ar dujoms transportuoti, kad būtų išvengta liepsnos plitimo, nes skystis gali užsidegti, kai padidinamas transportavimo greitis (garso greitis sukuria apie 15 MPa slėgį netoli sprogimo ribos). Eksperimentai rodo, kad [13], 6 mm storio porėtos metalo putos gali sustabdyti angliavandenilių degimo liepsną 210 m/s greičiu. Mechanizmą galima paaiškinti tuo, kad kai aukštos temperatūros dujos ar dalelės liepsnoje praeina per porėtą metalo putplasčio medžiagą, Dėl greito šilumos mainų šiluma absorbuojama ir išsisklaido, todėl dujų ar dalelių temperatūra nukrenta žemiau užsidegimo taško. ir neleidžiama plisti liepsnai.

2.7 Savaiminį prakaitą aušinanti medžiaga

Kietas aušinimo skystis išsilydo ir prasiskverbia į porėtą karkasą, pagamintą iš karščiui-atsparaus metalo. Veikiant aukštai temperatūrai, medžiagos viduje esantis aušinimo skystis išsilydys, išgaruos ir sugers daug šilumos energijos, todėl medžiaga gali išlaikyti aušinimo skysčio dujas tam tikrą laiką. Esant temperatūros lygiui, išbėgantis skystis ir dujos ant medžiagos paviršiaus sudarys skysčio arba dujų plėvelę, kuri gali izoliuoti medžiagą nuo išorinės aukštos temperatūros aplinkos. Šį procesą galima atlikti tol, kol baigsis aušinimo skystis. Kadangi aušinimo mechanizmas prilygsta Pati medžiaga „prakaituoja“, todėl ji vadinama savaime-prakaituojančia aušinimo medžiaga.

2.8 Skirtingos aušinimo medžiagos

Skirtingas aušinimas – tai pažangi aušinimo technologija, kuri priverčia dujinę arba skystą aušinimo terpę praeiti pro porėtą medžiagą, kad medžiagos paviršiuje susidarytų ištisinis ir stabilus dujų ribinis sluoksnis, pasižymintis geromis šiluminės izoliacijos savybėmis, kad izoliuotų medžiagą nuo karščio. srautas. atidaryti, kad gautumėte labai idealų vėsinimo efektą. Pavyzdžiui, skysto vandenilio{0}}skysto deguonies variklio traukos kameros purkštuko skydas, panaudojus skirtingą aušinimą, viena jo pusė yra -150 laipsnių vandenilis, o kita pusė yra 3500 laipsnių dujinė, o medžiagos karšto paviršiaus temperatūra yra tik 80-200 laipsnių. laipsnis tarp [14]. Akyta medžiaga, naudojama skirtingam aušinimui, turi galėti tiksliai kontroliuoti įsiskverbimo kiekį protingame diapazone, užtikrinti vienodą vėdinimą, mažas vingiuotas poras ir sklandų terpės tekėjimą, taip pat turi atitikti pagrindinius karščiui atsparios konstrukcinės medžiagos reikalavimus. , su tam tikra jėga ir standumu. ir kietumas, pasirinkite medžiagas su geromis antioksidacinėmis savybėmis, kad išvengtumėte atsitiktinio oksidacijos blokavimo porų, sukepinto vielos tinklo porėtos putos yra geriausias pasirinkimas.

2.9 Filtro medžiaga

Porėtos metalo putos paruošiamos atitinkamos formos ir gali būti naudojamos kaip filtravimo medžiaga kietosioms dalelėms ar suspensijoms iš skysčių (pvz., vandens, tirpalų, benzino, tepalinių alyvų, šaltnešių, polimerų lydalų) filtruoti. Dažniausiai naudojamos porėtos metalo putplasčio medžiagos yra bronza arba nerūdijantis plienas. Labai koroziniuose skysčiuose naudojami taurieji metalai, tokie kaip Au.

3. Aliuminio lydinio lydmetalio paruošimas miltelinės metalurgijos būdu

3.1 Eksperimentinės medžiagos ir metodai

A1-Si litavimo milteliai, kurių dalelių dydis yra 45-105 ^m, ir KAlF4 srauto milteliai, kurių dalelių dydis yra 25-45, buvo tolygiai sumaišyti masės santykiu 9:1 ir suspausti beveik 40 mm cilindriniai milteliai ant šalto izostatinio preso. Įrenginio presavimo slėgis yra 100-300 MPa. Tada vakuuminėje sukepinimo krosnyje, kurios vakuuminis laipsnis 10-3Pa, sukepinama 300-550 laipsnių temperatūroje 2 valandas ir krosnele atšaldoma iki kambario temperatūros. Tada sukepintas ruošinys buvo išspaudžiamas karštuoju ekstruderiu, kurio ekstruzijos santykis buvo 64:1, ekstruzijos greitis 2,2 m/min ir 400 laipsnių ekstruzijos temperatūra, kad būtų išspaustas beveik 5 mm litavimo užpildas. Tankis matuojamas drenažo metodu. Metalografiniai mėginiai buvo mechaniškai poliruoti ir išgraviruoti standartiniu Keller reagentu (0,5 proc. HF plius 1,5 proc. HCl plius 2,5 proc. HNO3 plius 95,5 proc. H2O), o medžiagos mikrostruktūra prieš ir po karštojo ekstruzijos buvo stebima skenuojančiu elektroniniu mikroskopu QUANTA200.

3.2 Eksperimento išvada

(1) Nuo spaudimo jėgos dydžio priklauso savaime-susiliejančio aliuminio litavimo miltelių tankis. Kuo didesnė spaudimo jėga, tuo didesnis miltelių tankis. Kai presavimo slėgis mažas, miltelių tankis sparčiai didėja didėjant spaudimo jėgai; kai spaudimo jėga yra didelė, didėjant slėgiui, miltelių tankis didėja lėtai. Kai spaudimo jėga yra apie 150 MPa, santykinis miltelių tankis gali siekti 80 procentų, o milteliai turi sąlygas vėlesniam sukepinimo ir karšto ekstruzijos būdui.

(2) Įprastas sukepinimo procesas (įskaitant vakuuminį sukepinimą) negali padidinti savaiminio{1}}lydymosi aliuminio miltelių tankio. Sukepinus žemesnėje nei kietojo kūno temperatūroje, mėginio tankis ne didėja, o mažėja; aukštesnė už kietąjį sluoksnį, kai temperatūra sukepinama, mėginys išsilydys. Ir sukepinimo temperatūra didėja, miltelių sukepinimo tankis atitinkamai nepadidės.

(3) Karšto ekstruzijos metu sukepintas ruošinys patiria plastinę deformaciją, tuštumos ir ribos tarp vidinių dalelių išnyksta, tuštumos sumažėja, o santykinis mėginio tankis pasiekia 96,7 proc. Fazės sudėties požiūriu baltos dalelės KAlF4, maži juodi taškeliai ir pirminis kristalas Si yra santykinai tolygiai pasiskirstę A1-Si matricoje.

Porėtos metalo putos pasižymi įvairiomis fizinėmis savybėmis, tokiomis kaip poringumas, vibracijos mažinimas, slopinimas, garso sugertis, garso izoliacija, šilumos išsklaidymas, smūgio energijos sugertis, elektromagnetinis ekranavimas ir kt. Todėl jos vis plačiau naudojamos bendrosiose pramonės srityse ir aukšto -technologijų sritys namuose ir užsienyje. . Dabartinius akytų metalo putų tyrimus dažniausiai atlieka metalurgijos arba metalo medžiagų darbuotojai, taikydami vieną-disciplininį metodą, o akytų metalų putų tyrimai turėtų prasidėti nuo kelių disciplinų ir žinių integravimo. Sunku pasiekti perversmų atliekant atskirus-disciplininius tyrimus, todėl patartina tyrimus atsieti nuo taikymo. Būsimiems tyrimams turėtų būti taikomas daugialypis-kryžminis-skverbimasis, įveikti medžiagų paruošimo ir taikymo atjungimo reiškinį ir atlikti tikslinius tyrimus, kurių objektas yra paklausa, kad būtų paspartintas mokslo transformacijos procesas. o technologijos paverstų tikru produktyvumu.