الصب بروتوكولات لإنتاج المفتوحة خلية كسوات الألومنيوم من قبل تقنية النسخ المتماثل والتأثير على المسامية

الهدف العام من هذا الإجراء هو إنتاج رغوة معدنية بطريقة التسلل. يتم تحقيق ذلك عن طريق تحميل قالب أولا بكلوريد الصوديوم الناعم في الأسفل ، والتسلل ، وكلوريد الصوديوم في المنتصف ، وقضيب من الألومنيوم في الأعلى. ثم وضع الغطاء على الغرفة.

الخطوة الثانية هي إرفاق القالب بنظام الصمام ووضعه في فرن مسخن مسبقا لإذابة الألومنيوم. بعد ذلك ، يتم تطبيق ضغط غاز الأرجون على الألمنيوم المصهور ، مما يجبره على الدخول في الفراغات الحرة بين حبيبات كلوريد الصوديوم المتسللة. الخطوات النهائية هي إزالة القالب من الفرن واسترداد عينة الرغوة.

ثم قم بقص العينة حسب الحجم وإزالة كلوريد الصوديوم في حمام مائي. في النهاية ، سيشير وزن العينة وحجمها إلى كثافتها وإبلاغ التعديلات في البروتوكول للحصول على رغاوي ذات خصائص مختلفة. بشكل عام ، سيكافح الأفراد الجدد في هذه الطريقة لأن الاختلافات الطفيفة في الإجراء لها تأثير كبير على النتيجة.

كخطوة أولى ، اضبط الفرن على زيادة 20 درجة مئوية في الدقيقة إلى درجة حرارة نهائية تبلغ 740 درجة مئوية عند وصوله إلى درجة حرارته النهائية ، وابدأ في تحضير التشكيل ، وسيتم وضع التشكيل في قالب. القالب في هذه التجربة أسطواني يبلغ طوله 150 ملم وقطره الداخلي 51 ملم. قبل هذه التجربة ، تم صب سبيكة ألومنيوم تجارية نقاء لاستخدامها في القالب.

يتكون الألمنيوم في قضيب أسطواني بقطر 50 ملم. يتم تقطيع الشريط إلى أربعة أجزاء متساوية تكفي لأربع تجارب. بعد ذلك ، ابدأ في جمع كلوريد الصوديوم لاستخدامه في التسلل.

حدد غربالا به فتحات بحجم أصغر قطر مقبول ، وآخر به فتحات بحجم أكبر قطر مسام. ضع وعاءا لالتقاط كلوريد الصوديوم المصفى على المقعد. علاوة على ذلك ، ضع المنخل بأصغر فتحة.

ضع المنخل مع الفتحات الكبيرة فوقه في هذه المرحلة ، جاهزا ، إما عالي النقاء أو كلوريد الصوديوم في السوبر ماركت. ضع ما يقرب من 500 جرام من كلوريد الصوديوم في وعاء واسكبه في المناخل المكدسة. ثم حرك المناخل لمدة دقيقة بعد التحريض ، تخلص من محتويات المنخل العلوي.

أيضا من كلوريد الصوديوم من الحاوية السفلية. سيتم استخدام كلوريد الصوديوم الموجود في المنخل الأوسط للتسلل بعد وزنه. تستخدم التجربة في هذا الفيديو كلا من التسلل وكلوريد الصوديوم وكلوريد الصوديوم الناعم.

استخدم تقنية الغربال مرة واحدة لجمع 150 جراما من الترشيح وكلوريد الصوديوم ومرة ثانية لجمع 100 جرام من كلوريد الصوديوم الناعم. بعد جمع كلوريد الصوديوم ، تابع العمل مع قالب التسلل. يجب أن تكون نظيفة وخالية من أي شوائب من الاستخدام السابق.

استخدم رذاذ الهباء الجوي نيتريد البورون لإنشاء طبقة رقيقة داخل الأسطوانة. بعد أن تجف الأسطوانة ، استخدم ورق صنفرة ناعم لإزالة بقايا نيتريد البورون من نهايات الأسطوانة مع تحضير القالب. العمل مع قاعدة القالب.

ضع حشية الجرافيت على أخدود القاعدة. ثم ضع الجزء السفلي من أسطوانة القالب في الأخدود الموجود أعلى الحشية بمطرقة ، واضغط على الجزء العلوي من الأسطوانة لتثبيته في القاعدة قبل المتابعة. احصل الآن على 100 جرام من كلوريد الصوديوم واسكبه في أسطوانة القالب.

ضع قضيب ألومنيوم غير مقطوع في الأعلى واضغط عليه برفق بمطرقة لزيادة كثافة التعبئة وجعل سطح كلوريد الصوديوم مسطحا. قم بإزالة الشريط غير المقطوع واستمر في صب كلوريد الصوديوم ليتم التسلل إليه في القالب. أمسك الجزء العلوي من الأسطوانة في مكانه والتقط القاعدة لهز المجموعة قليلا حتى يشكل كلوريد الصوديوم سطحا مستويا في الأعلى.

بعد ذلك ، ضع لوح الألمنيوم المحضر فوق التشكيل كلوريد الصوديوم. ضع غطاء القالب مع حشية أعلى أسطوانة القالب وثبته. انقل القالب إلى حيث سيتم توصيله بإمداد الغاز ومضخة التفريغ.

الدانتيل القالب تحت الأنبوب لنظام الصمام. ثم قم بتوصيل الأنبوب بشكل صحيح بالجزء العلوي من الغطاء. تتحكم الصمامات الموجودة فوق القالب مباشرة في عزل تدفق غاز الأرجون للقالب ، والوصول إلى مضخة التفريغ.

في البداية ، يجب إغلاق جميع الصمامات. لاختبار ختم القالب ، افتح الصمامات على القالب ومضخة التفريغ. ضخ إلى أدنى ضغط ممكن قبل التوقف والتحقق من معدل الخسارة.

بعد اختبار ختم القالب ، أعد النظام إلى الضغط المحيط باستخدام صمام تصريف المضخة. استمر بإغلاق الصمام ، مما يؤدي إلى مضخة التفريغ. مع استمرار توصيل القالب بنظام الصمام ، انقل القالب إلى الفرن المسخن مسبقا.

دعها تبقى هناك لمدة ساعة واحدة. بعد ساعة واحدة ، ابدأ عملية التسلل عن طريق إغلاق الصمام في القالب ، يجب إغلاق جميع الصمامات في النظام. بعد ذلك ، افتح الصمامات على أسطوانة غاز Argonne.

لتوفير ضغط التسلل ، استعد لفتح صمام القالب. افتح صمام القالب بسرعة وانتظر دقيقة واحدة. قم بإزالة القالب من الفرن وضعه على سطح تبريد هنا ، كتلة نحاسية.

خلال الدقائق الخمس التالية ، راقب الضغط على منظم الأرجون واضبط Argonne للحفاظ على ضغط التسلل. عندما يكون القالب باردا بدرجة كافية ، اتخذ الخطوات المناسبة لفصله عن نظام الصمام. عند الانتهاء من ذلك ، انقل القالب إلى طاولة عمل حيث يمكن استخراج العينة.

في طاولة العمل المجهزة بنائب ، قم بتأمين قاعدة القالب في قبضة الرذيلة وفك الجهاز الذي يحمل الغطاء في الجزء العلوي من الأسطوانة. لإزالة الجزء العلوي مع إزالة الجزء العلوي ، استخدم مطرقة للنقر برفق على أسطوانة القالب المتعامدة مع قبضة الرذيلة من أجل فك أسطوانة القالب من الأخدود الأساسي. بعد ذلك ، حرر قبضة الرذيلة لإزالة قاعدة القالب.

بمجرد إزالته ، ضع قاعدة القالب جانبا واستعد لوضع أسطوانة القالب في المنجلة. قم بتأمين أسطوانة القالب في قبضة الرذيلة بحيث يمكن الوصول إلى الألمنيوم المتبقي في الجزء العلوي من العينة باستخدام المطرقة. اضغط على الألومنيوم المتبقي في الجزء العلوي من العينة لدفعه للخروج من أسطوانة القالب.

ستحتوي المواد المستردة على عينة رغوة ، ويمكن قطع عينات الألمنيوم الفائضة ذات الارتفاع المطلوب باستخدام منشار شريطي. بعد قطع عينات من الارتفاع المطلوب ، يجب إزالة كلوريد الصوديوم من التشكيل. للقيام بذلك ، احصل على دورق مملوء بالماء الكافي لتغطية الرغوة وقضيب تحريك مغناطيسي على طبق ساخن متحرك.

ابدأ بالتقليب وأضف الرغوة. اضبط درجة الحرارة على 60 درجة مئوية وكن مستعدا لتغيير الماء كل 10 دقائق حتى لا يتبقى كلوريد الصوديوم في الرغوة. تم اتباع البروتوكول ثلاث مرات لحبيبات كلوريد الصوديوم مختلفة الأحجام.

تتراوح أحجام مسام الرغوة من ملليمتر واحد إلى حوالي 1.2 ملم ، ومن 1.4 ملم إلى 1.7 ملم ، ومن ملليمترين إلى حوالي 2.4 ملم. متوسط مسامية العينات 70٪ كل عينة مصنوعة من 99.95٪ من الألومنيوم ويبلغ قطرها 51 ملم وارتفاعها حوالي 25 ملم بمجرد إتقانها ، يمكن إجراء هذه التقنية في غضون ساعتين إذا تم إجراؤها بشكل صحيح.