Металеві пористі матеріали складаються з безлічі спрямованих або випадкових отворів, розкиданих по всьому матеріалу. Діаметр цих отворів варіюється від 2 мікрометрів до 3 міліметрів. Конструкція цих отворів може мати різні форми, такі як піна, лотос або стільники. Залежно від форми отворів пористі металеві матеріали можна класифікувати на дві категорії: незалежний тип отвору та тип безперервного отвору.
Незалежний тип отвору має кілька переваг, включаючи низьку питому вагу, відмінну жорсткість, високу питому міцність, ефективне поглинання вібрації та звукопоглинання. З іншого боку, матеріали типу безперервних отворів не тільки володіють вищезазначеними характеристиками, але також виявляють хорошу проникність і вентиляцію. Завдяки своїм структурним і функціональним властивостям пористі металеві матеріали знаходять широке застосування в різних галузях, включаючи аерокосмічну, транспортну, будівельну інженерію, машинобудування, електрохімічну техніку та техніку захисту навколишнього середовища.
Пористі матеріали з порошковим покриттям
Сітка пористий матеріал
Спечений пористий матеріал з металевого волокна
-
Існують різні класифікації металевих пористих матеріалів, включаючи порошкові спечені пористі матеріали, спечені металеві волокна пористі матеріали, пористі матеріали з дротяної сітки та матеріали з пінометалів. Серед них порошкові спечені пористі матеріали створюються шляхом використання порошку металу або сплаву як сировини. Процес передбачає формування твердої структури порошку та його спікання при високих температурах. Це призводить до отримання пористого матеріалу зі значною кількістю з’єднаних або напівсполучених пор. Пориста структура формується шляхом укладання регулярних і неправильних частинок порошку, причому розмір і розподіл пор і пористості залежать від складу розміру частинок і процесу приготування.
-
Зазвичай використовувані матеріали для порошкових спечених пористих матеріалів включають бронзу, нержавіючу сталь, залізо, нікель, титан, вольфрам, молібден і сполуки тугоплавких металів. Традиційні процеси підготовки цих матеріалів включають пресування та спікання, ізостатичне пресування, вільне спікання, прокатку порошку, екструзію для пластифікації порошку та шликерне лиття. Крім того, нові технології підготовки, такі як відцентрове осадження, лиття під тиском, 3D-друк, швидке лазерне прототипування та швидке прототипування електронним променем пропонують альтернативні методи створення порошкових спечених пористих матеріалів. -
У технології відцентрового осадження в якості опорної структури використовується пориста металева трубка з великими порами. Процес починається з приготування суспензії металевого порошку, який потім поміщається в опорну трубу та піддається високошвидкісному обертанню. Під дією відцентрової сили частинки порошку в суспензії сортуються та осідають на внутрішній стінці опорної труби, що призводить до градієнтної структури плівки. Подальша сушка, спікання та інші види обробки дають пористу мембранну трубку. Цей метод підходить для виробництва мікропористих металевих плівок з використанням таких порошків, як титан, титанові сплави, нержавіюча сталь, нікель і нікелеві сплави. Використовуючи субмікронні та нанорозміри частинок, можна створювати мікропористі металеві плівки з відповідними розмірами пор. -
Лиття під тиском металу (MIM) є ще одним методом отримання порошкових спечених пористих матеріалів. У цьому процесі порошок змішується з органічним сполучним і формується за допомогою машини для лиття під тиском. Потім зі сформованої заготовки видаляють сполучну речовину, а отриманий продукт спікають для досягнення бажаних кінцевих властивостей. Технологія MIM пропонує високу точність, однорідну структуру, відмінну продуктивність і економічну ефективність, що робить її придатною для виготовлення пористих матеріалів з бронзи, нержавіючої сталі, титану, нікелю та їх сплавів. -
Процес:
Традиційними процесами є компресійне формування та спікання, ізостатичне пресування, вільне спікання, прокатка порошку, екструзія з пластифікацією порошку, шликерне лиття тощо.
мідний фільтр
фільтр з нержавіючої сталі
титановий пористий лист
