Replication is one of the processing techniques used for the production of porous metal sponges. In this paper one implementation of the method for the production of open celled porous aluminum is shown in detail.
धातु foams एक बुनियादी समझ और देखने के व्यावहारिक अनुप्रयोगों के बिंदु से दोनों रोचक सामग्री रहे हैं। का उपयोग करता प्रस्तावित है, और कई मामलों में शरीर को प्रत्यारोपण के रूप में, उच्च सतह क्षेत्र हीट एक्सचेंजर्स या इलेक्ट्रोड के रूप में, हल्के वजन या संरचनाओं को अवशोषित प्रभाव ऊर्जा के लिए, प्रयोगात्मक मान्य है, और कई और अधिक कर दिया गया है। महान प्रगति उनकी संरचना-गुण रिश्तों को समझने में किया गया है, विभिन्न प्रसंस्करण तकनीकों की बड़ी संख्या है, अलग अलग विशेषताओं और संरचना के साथ प्रत्येक उत्पादन सामग्री, संरचना के सभी पहलुओं के व्यक्तिगत प्रभाव की समझ पूरा नहीं हुआ है कि इसका मतलब है। पिघला हुआ धातु एक हटाये पहिले सामग्री के अनाज के बीच में घुसपैठ की है, जहां प्रतिकृति प्रक्रिया, नियंत्रण का एक स्पष्ट रूप से उच्च स्तर की अनुमति देता है और इन संबंधों के कुछ स्पष्ट करने के लिए अच्छा प्रभाव के लिए इस्तेमाल किया गया है। फिर भी, इस प्रक्रिया को व्यक्तिगत "पता कैसे" पर निर्भर कर रहे हैं कि कई कदम है, औरयह पत्र एक अनुसंधान के माहौल में स्थापित करने के लिए अपेक्षाकृत आसान हो जाएगा कि सामग्री और उपकरणों का उपयोग, इस विधि प्रसंस्करण का एक अवतार के सभी चरणों के एक विस्तृत वर्णन प्रदान करना है। इस प्रोटोकॉल और इसके वेरिएंट के लक्ष्य प्रक्रिया के भीतर कुछ कदम को संशोधित करके नमूने के परिणाम से तैयार करने की संभावना दे रही है, एक प्रभावी और सरल तरीके से धातु फोम का उत्पादन होता है। इस का पालन करके, 1-2.36 मिमी व्यास और 77% porosity के लिए 61% की ताकना आकार के साथ खुला सेल एल्यूमीनियम फोम प्राप्त किया जा सकता है।
विस्तृत ऐसे Banhart एक के रूप में की समीक्षा लेख लेकर में उद्धृत काम के बड़े शरीर द्वारा दिखाए गए के रूप में धातु foams हाल के वर्षों में ब्याज और अनुसंधान के प्रयास की एक बड़ी राशि को आकर्षित किया है, कोंडे एट अल। दो या अधिक हाल ही में गुडाल और Mortensen 3। सामग्री के उत्पादन के लिए इस्तेमाल किया तरीकों के अलावा, प्रतिकृति प्रक्रिया अपने प्रयोगात्मक सादगी और पेशकश की जा सकती है कि अंतिम फोम संरचना पर नियंत्रण की डिग्री के द्वारा प्रतिष्ठित है। यह वे गैस के बुलबुले से उत्पादन नहीं कर रहे जैसे साहित्य में ऐसी सामग्री एक तरल भीतर अक्सर फोम के रूप में वर्णित है (और यहाँ हैं) कर रहे हैं, हालांकि वे अधिक उचित झरझरा धातु या microcellular धातुओं में कहा जाता है कि ध्यान दिया जाना चाहिए।
प्रतिकृति प्रक्रिया की पहली रिपोर्ट 1960 के दशक 4 में था, और यह इकोले Polytec में Mortensen के अनुसंधान समूह द्वारा उल्लेखनीय प्रगति के साथ, उसके बाद से विभिन्न चरणों में आगे विकसित किया गया हैस्विट्जरलैंड में hnique Federale डी लॉज़ेन।
प्रक्रिया 2, 5। पहिले ठंडा विलायक लीचिंग या पायरोलिसिस से हटाया जा सकता है के बाद ऑक्सीकरण का कारण बनता है कि अंतिम सामग्री में porosity के आकार को परिभाषित करता है कि कणों की एक पहिले चारों ओर धातु की ढलाई पर निर्भर करता है। इस तकनीक का एक लोकप्रिय का उपयोग एल्यूमीनियम 5-10 या एल्यूमीनियम मिश्र धातु फोम 11-14 निर्माण करने के लिए एक अंतरिक्ष धारक के रूप में सोडियम क्लोराइड का इस्तेमाल करता। सोडियम क्लोराइड जैसे गैर विषैले, सहज सुलभ किया जा रहा है और पानी में विघटन से फोम से हटाया जा सकता है के रूप में कई फायदे हैं। 801 डिग्री सेल्सियस के गलनांक होने से, यह इस मूल्य, सबसे अधिक एल्यूमीनियम की तुलना में कम पिघलने बिंदु है कि धातुओं के साथ इस्तेमाल किया जा सकता है, लेकिन उदाहरण भी का मिश्रण humidifying से, इस तरह के थोक धातु चश्मे के रूप में सामग्री के साथ उपयोग की मौजूद तरल पैलेडियम आधारित थोक धातु के गिलास मिश्र धातु और सोडियम क्लोराइड 15 granules। उच्च गलनांक सामग्री के साथ NaCl के प्रतिस्थापन भी पी परमिटउच्च गलनांक धातुओं 16 से फोम का roduction। यह अन्य पानी में घुलनशील सामग्री, या रेत के विभिन्न प्रकार सहित अघुलनशील लोगों में शामिल हो सकते हैं। इस रूप में प्रक्रिया को और अधिक रेत, उच्च दबाव पानी के जेट विमानों 17, 18 या अलग धोने 19 के रूपों या 20 के लिए आवश्यक हैं आंदोलनकारी को दूर करने के रूप में पारंपरिक रेत कास्टिंग की तरह हो जाता है।
आवश्यक प्रक्रिया NaCl के अनाज ले रही है और एक सांचे में उन्हें रखने के द्वारा 21 आय 4, 22, 23। मूल विधि फोम व्यवहार जांच की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए एल्यूमीनियम और एल्यूमीनियम मिश्र धातु फोम 24-26 बनाने के लिए इस्तेमाल किया गया है। अतिरिक्त कदम आगे घनत्व को नियंत्रित करने और pores के इंटरकनेक्टिविटी को बढ़ाने के लिए शुरू किया गया है; इन पहिले की densification शामिल हैं। पहिले घना करने के लिए, sintering के 27 नियोजित किया गया है, 28 और के sintering व्यवहार के साथ, 13 के बाद से विभिन्न प्रयोगों में इस्तेमाल किया गया हैNaCl गुडाल एट अल। 29 से वर्णित तापमान, दाना आकार और घनत्व के आधार पर। इस उद्देश्य के लिए इस्तेमाल एक अन्य विधि (सीआईपी) 5, 30 दबाकर ठंड isostatic है; इस तुलनीय घनत्व का एक बड़ा स्पेक्ट्रम हासिल कर सकते हैं कि एक तेजी से तकनीक है। प्रक्रिया भी धातु पाउडर और सोडियम क्लोराइड अनाज के साथ ठोस राज्य में किया जा सकता है, और फिर कभी कभी Sintering और विघटन की प्रक्रिया 31 कहा जाता है।
तारीख और अन्य तकनीकों के साथ तुलना करने के लिए प्रतिकृति तकनीक के उपयोग का एक पूर्ण सर्वेक्षण गुडाल और Mortensen 3 में दी गई है।
इस काम में हम विस्तार उपकरणों में रिपोर्ट और नकल विधि द्वारा धातु फोम के प्रसंस्करण के लिए प्रयोग किया जाता है, और जो किया गया है कि प्रयोगात्मक प्रोटोकॉल एक शोध प्रयोगशाला की स्थापना में लागू करने के लिए अपेक्षाकृत आसान कर रहे हैं। विभिन्न क्षमताओं के अन्य अनुसंधान जी में मौजूद साथ यह उपकरणों की है कि अन्य संस्करणों को स्वीकार करने के लिए महत्वपूर्ण हैroups, और यहाँ प्रस्तुत उपकरण सामग्री की प्रक्रिया के लिए उपयुक्त है, जबकि यह केवल संस्करण या काम करने के लिए बनाया जा सकता है कि प्रोटोकॉल नहीं है। किसी भी मामले में, किसी विशेष विधि से एक पूरी तरह से समझ प्रायोगिक सफलता के लिए आवश्यक है।
इस्तेमाल किया सटीक प्रोटोकॉल नीचे विस्तृत रहे हैं। प्रोटोकॉल बदलाव (ए, बी, सी और डी) मुख्य रूप से उत्पादित फोम का घनत्व में परिवर्तन करने का इरादा है, उन दोनों के बीच छोटे परिवर्तन किया है। सरंध्रता थोक नमूने के वजन, उनकी मात्रा और एल्यूमीनियम के घनत्व की माप से गणना की गई है (2.7 ग्राम / सेमी 3)। प्रतिकृति द्वारा एल्यूमीनियम फोम उत्पादन के लिए वर्णित विधियों को विकसित करने में, प्रयास विधि संभव के रूप में लागू करने के रूप में आसान है कि इस तरह की, छोटी संभव हद तक आधुनिक उपकरणों की मात्रा को कम करने के लिए बनाया गया है। विभिन्न चरणों में इस्तेमाल किया जा सकता है कि अन्य रूपों बाद में चर्चा कर रहे हैं।
यहाँ वर्णित बुनियादी विधि अन्य शोधकर्ताओं द्वारा अलग अलग रूपों में इस्तेमाल किया गया है। विभिन्न प्रकार के फोम बनाया जा करने की अनुमति है कि कुंजी वेरिएंट की कुछ चर्चा कर रहे हैं। इन foams निस्र्पक में ह?…
The authors have nothing to disclose.
इसी लेखक एक छात्रवृत्ति के प्रावधान के लिए विज्ञान और प्रौद्योगिकी CONACYT के मैक्सिकन सरकार की राष्ट्रीय परिषद को स्वीकार करना होगा।
Name of Reagent/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
Salt | Hydrosoft | Granular Salt 25 kg 855754 | http://www.travisperkins.co.uk/p/hydrosoft-granular-salt-25kg/855754/3893446 |
Aluminum | William Rowland | Aluminum Ingots 99.87% pure 25 kg drum | http://www.william-rowland.com/products/high-purity-metals#product-id-1 |
Crucible | Morgan Advance Materials | Syncarb Crucible | http://www.morganmms.com/crucibles-foundry-products/crucibles/syncarb/ |
Furnace | Elite Thermal Systems | TLCF10/27-3216CP & 2116 O/T | http://www.elitefurnaces.com/eng/products/furnaces/1200%20Top%20Loading%20Furnaces.php |
Bar Mold | The University of Sheffield | Custom Made | Stainless Steel 304, 15 cm height, 5 cm inner diameter, 6 cm outer diameter |
Band Saw | Clarke | CBS45MD (6" x 4 1/2") 370W 060710025 | http://www.machinemart.co.uk/shop/product/details/cbs45md-41-2in-x-6in-metal-cutting-ban |
Sandpaper | Wickes | Specialist wet & dry sandpaper 501885 | http://www.wickes.co.uk/Specialist-Wet+Dry-Sandpaper-PK4/p/501885 |
Sieves | Fisher Scientific | Fisherbrand test sieves 200 mm diamater | http://www.fisher.co.uk/product/brand_listing.php/F/Fisherbrand/Sieve |
Balance | Precisa | XB 6200C | http://www.precisa.co.uk/precision_balances.php |
Boron Nitride | Kennametal | 500 ml spray can | http://www.kennametal.com/content/dam/kennametal/kennametal/common/Resources/Catalogs-Literature/Advanced%20Materials%20and%20Wear%20Components/B-13-03401_ceramic_powders _brochure_EN.pdf |
Infiltration Mold, Base and Lid | The University of Sheffield | Custom Made | Stainless Steel 304, 15 cm height, 5.1 cm inner diameter, 6 cm outer diameter |
Cylindrical Mold | The University of Sheffield | Custom Made | Low carbon steel 1020, 15 cm height, 5 cm inner diameter, 6 cm outer diameter |
Graphite Gasket | Gee Graphite | Geegraf Stainless Steel Reinforced Graphite 1 mm thick | http://www.geegraphite.com/steel_reinforced.html |
Mallet | Thor Hammer Co. Ltd. | Round Solid Super Plastic Mallet | http://www.thorhammer.com/Mallets/Round/ |
Wrench | Kennedy Professional | 13 mm Ratchet Combination Wrench KEN5822166K | https://www.cromwell.co.uk/KEN5822166K |
Nuts | Matlock | M8 Steel hex full nut galvanized | https://www.cromwell.co.uk/CTL6400068J |
Washers | Matlock | M8 Form-A steel washer bzp | https://www.cromwell.co.uk/CTL6451208H |
SS Nuts | Matlock | M8 A2 st/st hex full nut | https://www.cromwell.co.uk/CTL6423008F |
SS Washers | Matlock | M8 A2 st/st Form-A washer | https://www.cromwell.co.uk/CTL6464008H |
Stainless Steel Studding | Cromwell | M8 x 1 Mtr A2 Stainless Steel Studding QFT6397080K | https://www.cromwell.co.uk/QFT6397080K |
Valves | Edwards | C33205000 SP16K, Nitrile Diaphragm | https://www.edwardsvacuum.com/Products/View.aspx?sku=C33205000 |
Fitting Cross | Edwards | C10512412 NW16 Cross Piece Aluminum | https://www.edwardsvacuum.com/Products/C10512412/View.aspx |
Fitting T | Edwards | C10512411 NW16 T-Piece Aluminum | https://www.edwardsvacuum.com/Products/C10512411/View.aspx |
Vacuum Pump | Edwards | A36310940 E2M18 200-230/380-415V,3-ph, 50Hz | http://www.edwardsvacuum.com/Products/View.aspx?sku=A36310940 |
Dial Gauge | Edwards | D35610000 CG16K, 0-1040mbar | http://www.edwardsvacuum.com/Products/View.aspx?sku=D35610000 |
Argon Gas | BOC | Pureshield Argon Gas | http://www.boconline.co.uk/en/products-and-supply/industrial-gases/inert-gases/pureshield-argon/pureshield-argon.html |
Stainless Steel Hose | BOC | Stainless Steel Hose | http://www.boconline.co.uk/en/products-and-supply/speciality-equipment/hoses-and-pigtails/index.html |
Regulator | BOC | HP 1500 Series Regulator | http://www.boconline.co.uk/en/products-and-supply/speciality-equipment/regulators/single-stage-regulators/hp1500-series/hp1500-series.html |
Copper Block | William Rowland | Copper Ingot 25 kg | http://www.william-rowland.com/products/high-purity-metals#product-id-18 |
Vise | Record | T84-34 H/Duty Eng Vice 4 1/2" Jaws REC5658326K | https://www.cromwell.co.uk/REC5658326K |
Beaker | Fisher Scientific | 11567402 – Beaker, squat form, with graduations and spout 800mL | https://webshop.fishersci.com/insight2_uk/getProduct.do;jsessionid=16D5812 D71B8CB37B475E94281E2BEA 5.ukhigjavappp11?productCode=11567402&resultSet Position=0 |
Stirring Hot Plate | Corning | Corning stirring hot plate Model 6798-420d | http://www.corning.com/lifesciences/us_canada/en/technical_resources/product_guid/shp/shp.aspx |
Stir Bar | Fisher Scientific | 11848862 – PTFE Stir bar + Ring 25×6 mm | https://webshop.fishersci.com/insight2_uk/getProduct.do;jsessionid=16D5812 D71B8CB37B475E94281E2BEA 5.ukhigjavappp11?productCode=11848862&resultSet Position=0 |
Air dryer | V05 | V05 Max Air Turbo Dryer DR-120-GB | http://reviews.boots.com/2111-en_gb/1120627/v05-v05-max-air-turbo-hair-dryer-dr-120-gb-reviews/reviews.htm |
Ceramic Sheet | Morgan Advance Materials | Kaowool Blanket 2 mm thick | http://www.morganthermalceramics.com/downloads/datasheets?f[0]=field_type%3A84 |
Vibrating Table | Pevco | Pevco Vibrating Table 1.25m x 0.625m x 0.6m | http://www.peverilmachinery.co.uk/equipment/vibrating-tables |