Metalporøse materialer er sammensat af et væld af retningsbestemte eller tilfældige huller spredt ud over materialet. Disse huller varierer i diameter, der spænder fra 2 mikrometer til 3 millimeter. Udformningen af disse huller kan have forskellige former, såsom skum, lotus eller honeycomb typer. Afhængigt af hullernes form kan porøse metalmaterialer klassificeres i to kategorier: uafhængig hultype og kontinuerlig hultype.
Den uafhængige hultype har flere fordelagtige egenskaber, herunder lav vægtfylde, fremragende stivhed, høj specifik styrke, effektiv vibrationsabsorption og lydabsorption. På den anden side har materialer af kontinuert hultype ikke kun de førnævnte egenskaber, men udviser også god permeabilitet og ventilation. På grund af deres strukturelle og funktionelle egenskaber finder porøse metalmaterialer brede anvendelser inden for forskellige områder, herunder rumfart, transport, konstruktionsteknik, maskinteknik, elektrokemisk teknik og miljøbeskyttelsesteknik.
Porøse materialer i pulverform
Trådnet porøst materiale
Metalfibersintret porøst materiale
-
Der er forskellige klassifikationer af metalporøse materialer, herunder pulversintrede porøse materialer, metalfibersintrede porøse materialer, trådnet porøse materialer og skummetalmaterialer. Blandt disse skabes pulversintrede porøse materialer ved at bruge metal- eller legeringspulver som råmateriale. Processen involverer dannelse af pulveret til en stiv struktur og sintring ved høje temperaturer. Dette resulterer i et porøst materiale med et betydeligt antal indbyrdes forbundne eller semi-forbundne porer. Porestrukturen dannes ved at stable regelmæssige og uregelmæssige pulverpartikler, hvor størrelsen og fordelingen af porerne og porøsiteten afhænger af partikelstørrelsessammensætningen og fremstillingsprocessen.
-
Almindeligt anvendte materialer til pulversintrede porøse materialer omfatter bronze, rustfrit stål, jern, nikkel, titanium, wolfram, molybdæn og ildfaste metalforbindelser. Traditionelle fremstillingsprocesser for disse materialer involverer kompressionsstøbning og sintring, isostatisk presning, løs sintring, pulvervalsning, pulverplastificeringsekstrudering og slipstøbning. Derudover tilbyder nye præparationsteknologier såsom centrifugal deponering, sprøjtestøbning, 3D-print, laser hurtig prototyping og elektronstråle hurtig prototyping alternative metoder til at skabe pulversintrede porøse materialer. -
Centrifugal aflejringsteknologi anvender et porøst metalrør med store porestørrelser som støttestruktur. Processen begynder med at forberede en metalpulveropslæmning, som derefter placeres i støtterøret og udsættes for højhastighedsrotation. Under påvirkning af centrifugalkraften sorteres pulverpartiklerne i opslæmningen og aflejres på den indvendige væg af støtterøret, hvilket resulterer i en gradientfilmstruktur. Efterfølgende tørring, sintring og andre behandlinger giver et porøst membranrør. Denne teknik er velegnet til fremstilling af mikroporøse metalfilm ved hjælp af pulvere såsom titanium, titanlegeringer, rustfrit stål, nikkel og nikkellegeringer. Ved at anvende sub-mikron og nanoskala partikelstørrelser er det muligt at skabe mikroporøse metalfilm med tilsvarende porestørrelser. -
Metalsprøjtestøbning (MIM) er en anden metode til fremstilling af pulversintrede porøse materialer. I denne proces blandes pulveret med et organisk bindemiddel og formes ved hjælp af en sprøjtestøbemaskine. Bindemidlet fjernes derefter fra det dannede emne, og det resulterende produkt sintres for at opnå de ønskede endelige egenskaber. MIM-teknologi tilbyder høj præcision, ensartet struktur, fremragende ydeevne og omkostningseffektivitet, hvilket gør den velegnet til fremstilling af porøse materialer fra bronze, rustfrit stål, titanium, nikkel og deres legeringer. -
Behandle:
De traditionelle processer er kompressionsstøbning og sintring, isostatisk presning, løs sintring, pulvervalsning, pulverplastificeringsekstrudering, slipstøbning mv.
kobber filter
rustfrit stål filter
titanium porøs plade
