Replikasyon, gözenekli metal süngerlerin üretimi için kullanılan işleme tekniklerinden biridir. Bu yazıda, açık hücreli gözenekli alüminyum üretimi için yöntemin bir uygulaması ayrıntılı olarak gösterilmiştir.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
Replikasyon, gözenekli metal süngerlerin üretimi için kullanılan işleme tekniklerinden biridir. Bu yazıda, açık hücreli gözenekli alüminyum üretimi için yöntemin bir uygulaması ayrıntılı olarak gösterilmiştir.
Metal köpükler temel bir anlayış ve bakış pratik uygulamalar noktasına hem ilginç malzemelerdir. Kullanım önerilen ve bir çok durumda vücuduna implant olarak, yüksek yüzey alanlı ısı değiştirici ya da elektrot olarak, hafif veya yapılar emici darbe enerjisi, deneysel olarak doğrulanmış ve çok daha fazla edilmiştir. Büyük bir gelişme yapı-özelliklerini ilişkileri anlamak için yapılmıştır, ancak farklı işleme teknikleri, çok sayıda, farklı özelliklere ve yapısına sahip, her üreten madde, yapının tüm yönleriyle, tek tek etkilerin anlaşılması tam olmadığı anlamına gelir. erimiş metal çıkarılabilir preform malzemesi taneleri arasında sızmış çoğaltma işlemi, kontrol belirgin yüksek derecede izin verir ve bu ilişkilerin bazı aydınlatmak için iyi bir etki için kullanılır olmuştur. Bununla birlikte, süreç birey "know-how" bağımlı birçok adımlar vardır, veBu kağıt bir araştırma ortamında kurmak nispeten kolay olurdu malzeme ve ekipman kullanarak, bu işleme yönteminin bir düzenlemesinin tüm aşamalarında ayrıntılı bir açıklamasını vermeyi amaçlamaktadır. Bu protokol ve türevleri amacı süreci içinde bazı adımları değiştirerek numunelerin sonuçlarını terzi imkanı veren, etkin ve basit bir şekilde metal köpükler üretmektir. Bu takip ederek, 1-2,36 mm çapında ve% 77 porozite% 61 oranında gözenek boyutları olan açık hücreli köpükler, alüminyum elde edilebilir.
Geniş örneğin Banhart 1 gibi yorum makaleleri değişen belirtilen işin büyük organı tarafından gösterildiği gibi metal köpükler son yıllarda ilgi ve araştırma çabası büyük miktarda çekmiştir, Conde ark. 2 ya da daha yakın Goodall ve Mortensen 3. Materyalin üretimi için kullanılan yöntemler arasında, çoğaltma işlemi kendi deneysel basitlik ve sunulabilir nihai köpük yapısı üzerinde kontrol derecesi ile ayırt edilir. Bu da gaz kabarcıkları tarafından üretilmez literatürde bu tür malzemeler, bir sıvı içinde, genellikle köpükler olarak tarif edilen (ve burada) olmasına rağmen, daha uygun bir şekilde, gözenekli metal veya mikro-metal olarak adlandırılır unutulmamalıdır.
çoğaltma işleminin ilk rapor 1960'lı yılların 4 oldu, ve o Ecole Polytec de Mortensen araştırma grubu tarafından önemli gelişmeler, o zamandan beri farklı aşamalarında daha geliştirilmiştirİsviçre hnique Fédérale de Lausanne.
işlem 2, 5. preform soğutma çözücü yapışması ya da piroliz yoluyla temizlenebilir sonra oksidasyonuna neden olur, son malzemenin gözenekliliğin şeklini tanımlayan parçacıkların bir ön kalıbın etrafında metal döküm dayanır. Bu tekniğin bir yaygın kullanımı, alüminyum, 5-10 ya da alüminyum alaşımı köpükler 11-14 üretilmesi için bir boşluk tutucu olarak NaCl kullanmaktadır. NaCI gibi toksik olmayan, kolayca erişilebilir olduğu ve su içinde çözülerek bir köpük çıkarılabilir gibi çeşitli avantajlara sahiptir. 801 ° C'lik bir erime noktasına sahip olarak, bu değer, en çok alüminyumdan daha düşük bir erime noktasına sahip metaller kullanılabilir, ancak örnekler, aynı zamanda, bir karışımını nemlendirerek, örneğin dökme metal gözlük gibi malzemelerle kullanım ana kadar Sıvı paladyum-tabanlı toplu metalik cam alaşım ve NaCl 15 granülleri. Yüksek erime noktalı malzemeleri ile NaCI Değişiklik ayrıca p olanakyüksek erime noktası metallerden 16 köpüklerin roduction. Bu, diğer suda çözünür malzemeler ya da kumun farklı türleri de dahil olmak üzere çözülmeyen olanları kapsayabilir. Bu formda işlem çok kum, yüksek basınçlı su jetleri 17, 18 ya da farklı yıkama 19 biçimleri ya da 20 gerekmektedir ajite çıkarmak için geleneksel kum döküm gibi olur.
Esas teşkil eden işlem NaCI taneleri alınması ve bir kalıp içinde yerleştirilerek 21 ilerler 4, 22, 23. temel yöntemi, bir köpük davranışı araştırmalar geniş bir alüminyum ve alüminyum alaşımı köpükler 24-26 yapmak için kullanılmıştır. Ek adımlar daha yoğunluğunu kontrol etmek ve gözenek birleştiricisi artırmak için getirilmiştir; Bu ön-yoğunlaşmasını içerir. Ön formun yoğunlaştırmak için, sinterleme 27 istihdam edilmiştir, 28 ve sinterleme davranışı ile, 13 yana farklı deneylerde kullanılmıştırNaCl Goodall ve ark. 29 tarafından açıklanan sıcaklık, granül büyüklüğüne ve yoğunluğuna göre. Bu amaç için kullanılan diğer bir yöntem (CIP) 5, 30 soğuk izostatik presleme olduğu; Bu karşılaştırılabilir yoğunluk ve daha büyük bir profili elde edilebilir hızlı bir tekniktir. Prosedür, aynı zamanda, metal tozu ve NaCl taneleri ile katı halde gerçekleştirilebilir, ve bazen Sinterleme ve çözünme işlemi 31 olarak adlandırılır.
Tarihi ve diğer teknikler ile karşılaştırmak için çoğaltma tekniği kullanılarak tam bir inceleme Goodall ve Mortensen 3'te verilmiştir.
Bu çalışmada biz detay ekipman rapor ve çoğaltma yöntemiyle metal köpüklerin işlenmesi için kullanılan, ve olan deneysel protokoller bir araştırma laboratuvarı ortamında uygulanması nispeten kolaydır. Farklı yetenekleri diğer araştırma g var It, ekipman diğer sürümleri kabul etmek önemlidirgrupların aldığı, ve burada sunulan ekipman malzeme işlemek için uygun iken, sadece sürümü veya çalışmak için yapılabilir protokol olmadığını. Her durumda, herhangi bir yöntemle bir anlayışa deneysel başarı için esastır.
kullanılan hassas protokoller aşağıda ayrıntılı olarak açıklanmıştır. Protokol varyasyonları (A, B, C ve D) esas olarak üretilen köpüklerin yoğunluğunu değiştirmek amacıyla, aralarında küçük değişiklikler vardır. gözenekli dökme numune ağırlığı, bunların miktarı ve alüminyum yoğunluk ölçümlerinden hesaplanmıştır (2.7 g / cm3). Çoğaltma alüminyum köpük üretimi için tarif edilen yöntemler geliştirmek girişimlerde yöntemi mümkün uygulanması kolay olduğu şekilde, mümkün olan en küçük ölçüde gelişmiş teçhizat miktarını azaltmak için yapılmıştır. Farklı aşamalarında kullanılabilen diğer varyasyonlar, daha sonra ele alınmıştır.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
NOT: Aşağıdaki talimatlar Protokol A (Şekil 1) içindir. Protokol B, C ve D için değişiklikler de listelenmiştir.
1. Alüminyum Bar Hazırlık
2. Fırın Hazırlık
3. Preform Hazırlık
, Hedeflenen köpük yüksekliğine bağlı olarak, 100 g ve 300 g arasında sızması için kullanılacak NaCI miktarı değişir: NOT.
4. Kalıp Hazırlama
5. Sızma
6. Örnek Ekstraksiyon
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Şekil 4'te, NaCI tahıl morfolojisi amaçlıdır, (açısal ve küresel) görülebilir. Protokol A ile elde edilen köpükler açısal şekilli taneler kullanılarak yapılmış ve geri kalanı küresel tahıl ile yapılmıştır. Farklı şekil NaCl tahıl kullanımı örneklerinde elde edilen gözeneklilik üzerinde gözlemlenen etkisi olduğu tespit edilmiştir.
Sonuçlardan örnekleri (Protokol A ile yapılan), a, b ve c, kendi kütle ağırlık ve hacim ile ilgili belirlenen ortalama% 63 gözenekli (Ş...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Burada açıklanan temel yöntem diğer araştırmacılar tarafından farklı şekillerde kullanılmaktadır. Farklı türde köpüklerin oluşturulmasına izin anahtar değişkenlerin bazıları tartışılmıştır. Bu köpüklerin karakterize biz bu tür gözenek boyutu, özgül yüzey alanı veya kalınlık köpük özellikleri tam bir anlayış elde etmek için gerekli olabilir payanda gibi diğer yapısal özellikleri, hızlı ve kolay hale getirmek için değerlendirme, ama karakterizasyon olduğu gibi, porozite ölçülen var Farklı uygulamalar için. Uygulamada, çoğ...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yazarlar, rekabet eden hiçbir finansal çıkarları olmadığını beyan ederler.
gelen yazar, bir burs sağlanması için Bilim ve Teknoloji CONACYT Meksika Hükümeti'nin Ulusal Konseyi kabul etmek istiyorum.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| Tuz | Hydrosoft | Granül Tuz 25 kg 855754 | http://www.travisperkins.co.uk/p/hydrosoft-granular-salt-25kg/855754/3893446 |
| Alüminyum | William Rowland | Alüminyum Külçeler% 99,87 saf 25 kg tambur | http://www.william-rowland.com/products/high-purity-metals#product-id-1 |
| Pota | Morgan İleri Malzemeler | Syncarb Pota | http://www.morganmms.com/crucibles-foundry-products/crucibles/syncarb/ |
| Fırın | Elit Termal Sistemler | TLCF10/27-3216CP & 2116 O/T | http://www.elitefurnaces.com/eng/products/furnaces/1200%20Top%20Loading%20Furnaces.php |
| Bar Kalıbı | Sheffield Üniversitesi | Özel Yapım | Paslanmaz Çelik 304, 15 cm yükseklik, 5 cm iç çap, 6 cm dış çap |
| Şerit Testere | 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 |
| Zımpara Kağıdı | Fitilleri | Uzmanı ıslak ve kuru zımpara kağıdı 501885 | http://www.wickes.co.uk/Specialist-Wet+Dry-Sandpaper-PK4/p/501885 |
| Elekler | Fisher Scientific | Fisherbrand test elekleri 200 mm çap | http://www.fisher.co.uk/product/brand_listing.php/F/Fisherbrand/Sieve |
| Dengesi | Precisa | XB 6200C | http://www.precisa.co.uk/precision_balances.php |
| Bor Nitrür | Kennametal | 500 ml sprey kutusu | 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 |
| Sızma Kalıbı, Tabanı ve Kapağı | Sheffield Üniversitesi | Özel Yapım | Paslanmaz Çelik 304, 15 cm yükseklik, 5.1 cm iç çap, 6 cm dış çap |
| Silindirik Kalıp | Sheffield Üniversitesi | Özel Yapım | Düşük karbonlu çelik 1020, 15 cm yükseklik, 5 cm iç çap, 6 cm dış çap |
| Grafit Conta | Gee Grafit | Geegraf Paslanmaz Çelik Takviyeli Grafit 1 mm kalınlığında | http://www.geegraphite.com/steel_reinforced.html |
| Tokmak | Thor Çekiç Co., Ltd. | Yuvarlak Katı Süper Plastik Tokmak | http://www.thorhammer.com/Mallets/Round/ |
| Anahtarı | Kennedy Professional | 13 mm Cırcır Kombinasyon Anahtarı KEN5822166K | https://www.cromwell.co.uk/KEN5822166K |
| Somun | Matlock | M8 Çelik altıgen tam somun galvanizli | https://www.cromwell.co.uk/CTL6400068J |
| Pulları | Matlock | M8 Form-A çelik rondela bzp | https://www.cromwell.co.uk/CTL6451208H |
| SS Somunlar | Matlock | M8 A2 st / st altıgen tam somun | https://www.cromwell.co.uk/CTL6423008F |
| SS Pullar | Matlock | M8 A2 st / st Form-A rondela | https://www.cromwell.co.uk/CTL6464008H |
| Paslanmaz Çelik Saplama | Cromwell | M8 x 1 Mtr A2 Paslanmaz Çelik Saplama QFT6397080K | https://www.cromwell.co.uk/QFT6397080K |
| Valfler | Edwards | C33205000 SP16K, Nitril Diyafram | https://www.edwardsvacuum.com/Products/View.aspx?sku=C33205000 |
| Bağlantı Elemanı Çapraz | Edwards | C10512412 NW16 Çapraz Parça Alüminyum | https://www.edwardsvacuum.com/Products/C10512412/View.aspx |
| Bağlantı Elemanı T | Edwards | C10512411 NW16 T-Parça Alüminyum | https://www.edwardsvacuum.com/Products/C10512411/View.aspx |
| Vakum Pompası | Edwards | A36310940 E2M18 200-230/380-415V, 3-ph, 50 Hz | http://www.edwardsvacuum.com/Products/View.aspx?sku=A36310940 |
| Kadranlı Gösterge | Edwards | D35610000 CG16K, 0-1.040 mbar | http://www.edwardsvacuum.com/Products/View.aspx?sku=D35610000 |
| Argon Gazı | BOC | Pureshield Argon Gazı | http://www.boconline.co.uk/en/products-and-supply/industrial-gases/inert-gases/pureshield-argon/pureshield-argon.html |
| Paslanmaz Çelik Hortum | BOC | Paslanmaz Çelik Hortum | http://www.boconline.co.uk/en/products-and-supply/speciality-equipment/hoses-and-pigtails/index.html |
| Regülatörü | BOC | HP 1500 Serisi Regülatör | http://www.boconline.co.uk/en/products-and-supply/speciality-equipment/regulators/single-stage-regulators/hp1500-series/hp1500-series.html |
| Bakır | Blok William Rowland | Bakır Külçe 25 kg | http://www.william-rowland.com/products/high-purity-metals#product-id-18 |
| Mengene | Kaydı | T84-34 H/Duty Eng Vice 4 1/2" Çene REC5658326K | https://www.cromwell.co.uk/REC5658326K |
| Beher | Fisher Scientific | 11567402 - Beher, çömelme formu, mezuniyetli ve gagalı 800 ml | https://webshop.fishersci.com/insight2_uk/getProduct.do;jsessionid=16D5812 D71B8CB37B475E94281E2BEA 5.ukhigjavappp11?productCode=11567402& resultSet Position=0 |
| Karıştırma Sıcak Plakası | Corning | Corning karıştırma sıcak plakası Model 6798-420d | http://www.corning.com/lifesciences/us_canada/en/technical_resources/product_guid/shp/shp.aspx |
| [header] | |||
| Karıştırma Çubuğu | Fisher Scientific | 11848862 - PTFE Karıştırma çubuğu + Halka 25x6 mm | https://webshop.fishersci.com/insight2_uk/getProduct.do;jsessionid=16D5812 D71B8CB37B475E94281E2BEA 5.ukhigjavappp11?productCode=11848862& resultSet Pozisyon=0 |
| Hava kurutucu | V05 | V05 Max Hava Turbo Kurutucu DR-120-GB | http://reviews.boots.com/2111-en_gb/1120627/v05-v05-max-air-turbo-hair-dryer-dr-120-gb-reviews/reviews.htm |
| Seramik Levha | Morgan Advance Materials | Kaowool Battaniye 2 mm kalınlığında | http://www.morganthermalceramics.com/downloads/datasheets?f[0]=field_type%3A84 |
| Titreşimli Masa | Peveril Makine | Pevco Titreşimli Masa 1.25 m x 0.625 m x 0.6 m | https://peverilmachinery.co.uk/equipment/vibrating-tables |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
A journal reference was corrected in the publication of Casting Protocols for the Production of Open Cell Aluminum Foams by the Replication Technique and the Effect on Porosity. Reference 21 and 22 were originally merged together as one reference. They have been separated into references 21 and 22 in the article. The reference numbers have been updated in the article to reflect this additional reference citation. It has been updated from:
to: