Materialele metalice poroase sunt compuse dintr-o multitudine de găuri direcționale sau aleatorii dispersate în tot materialul. Aceste găuri variază în diametru, variind de la 2 micrometri până la 3 milimetri. Designul acestor găuri poate lua diferite forme, cum ar fi spumă, lotus sau tip fagure. În funcție de forma găurilor, materialele metalice poroase pot fi clasificate în două categorii: tip găuri independente și tip găuri continue.
Tipul de gaură independentă posedă mai multe caracteristici avantajoase, inclusiv greutate specifică scăzută, rigiditate excelentă, rezistență specifică ridicată, absorbție eficientă a vibrațiilor și absorbție a sunetului. Pe de altă parte, materialele de tip găuri continue nu numai că posedă caracteristicile menționate mai sus, dar prezintă și o bună permeabilitate și ventilație. Datorită proprietăților lor structurale și funcționale, materialele metalice poroase găsesc aplicații largi în diverse domenii, inclusiv aerospațial, transport, inginerie construcții, inginerie mecanică, inginerie electrochimică și ingineria protecției mediului.
Materiale poroase subterate cu pulbere
Material poros din plasă de sârmă
Material poros sinterizat din fibră metalică
-
Există diferite clasificări ale materialelor poroase metalice, inclusiv materiale poroase sinterizate cu pulbere, materiale poroase sinterizate cu fibre metalice, materiale poroase din plasă de sârmă și materiale metalice spumă. Printre acestea, materialele poroase sinterizate cu pulbere sunt create prin utilizarea pulberii de metal sau de aliaj ca materie primă. Procesul presupune formarea pulberii într-o structură rigidă și sinterizarea acesteia la temperaturi ridicate. Rezultă un material poros cu un număr semnificativ de pori interconectați sau semiconectați. Structura porilor este formată prin stivuirea particulelor de pulbere regulate și neregulate, cu dimensiunea și distribuția porilor și porozitatea în funcție de compoziția mărimii particulelor și de procesul de preparare.
-
Materialele utilizate în mod obișnuit pentru materialele poroase sinterizate cu pulbere includ bronz, oțel inoxidabil, fier, nichel, titan, tungsten, molibden și compuși metalici refractari. Procesele tradiționale de pregătire pentru aceste materiale implică turnarea prin comprimare și sinterizarea, presarea izostatică, sinterizarea în vrac, laminarea pulberii, extrudarea de plastificare a pulberii și turnarea cu alunecare. În plus, noile tehnologii de preparare, cum ar fi depunerea centrifugă, turnarea prin injecție, imprimarea 3D, prototipul rapid cu laser și prototipul rapid cu fascicul de electroni oferă metode alternative pentru crearea de materiale poroase sinterizate cu pulbere. -
Tehnologia de depunere centrifugală folosește ca structură suport un tub metalic poros cu pori de dimensiuni mari. Procesul începe prin prepararea unei suspensii de pulbere metalică, care este apoi plasată în tubul suport și supusă unei rotații de mare viteză. Sub influența forței centrifuge, particulele de pulbere din suspensie sunt gradate și depuse pe peretele interior al tubului suport, rezultând o structură de film în gradient. Uscarea ulterioară, sinterizarea și alte tratamente conduc la un tub cu membrană poroasă. Această tehnică este potrivită pentru producerea de filme metalice microporoase folosind pulberi precum titan, aliaje de titan, oțel inoxidabil, nichel și aliaje de nichel. Prin utilizarea particulelor submicronice și la scară nanometrică, este posibil să se creeze filme metalice microporoase cu dimensiunile porilor corespunzătoare. -
Turnarea prin injecție a metalelor (MIM) este o altă metodă de preparare a materialelor poroase sinterizate cu pulbere. În acest proces, pulberea este amestecată cu un liant organic și formată folosind o mașină de turnat prin injecție. Liantul este apoi îndepărtat din semifabricatul format, iar produsul rezultat este sinterizat pentru a obține proprietățile finale dorite. Tehnologia MIM oferă precizie ridicată, structură uniformă, performanță excelentă și rentabilitate, făcându-l potrivit pentru fabricarea materialelor poroase din bronz, oțel inoxidabil, titan, nichel și aliajele acestora. -
Proces:
Procesele tradiționale sunt turnarea prin compresie și sinterizarea, presarea izostatică, sinterizarea în vrac, laminarea pulberilor, extrudarea de plastificare a pulberii, turnarea slip etc.
filtru de cupru
filtru din otel inoxidabil
foaie poroasă de titan
