Металлические пористые материалы состоят из множества направленных или случайных отверстий, разбросанных по всему материалу. Эти отверстия различаются по диаметру: от 2 микрометров до 3 миллиметров. Конструкция этих отверстий может иметь различную форму, например, пенопластовую, лотосную или сотовую. В зависимости от формы отверстий пористые металлические материалы можно разделить на две категории: тип независимых отверстий и тип непрерывных отверстий.
Тип независимого отверстия обладает рядом преимуществ, включая низкий удельный вес, отличную жесткость, высокую удельную прочность, эффективное поглощение вибрации и звукопоглощение. С другой стороны, материалы с непрерывными отверстиями не только обладают вышеупомянутыми характеристиками, но также обладают хорошей проницаемостью и вентиляцией. Благодаря своим структурным и функциональным свойствам пористые металлические материалы находят широкое применение в различных областях, включая авиакосмическую, транспортную, строительную, машиностроительную, электрохимическую, природоохранную.
Порошковые пористые материалы
Пористый материал из проволочной сетки
Спеченный пористый материал с металлическим волокном
-
Существуют различные классификации металлических пористых материалов, включая пористые материалы, спеченные порошком, пористые материалы, спеченные металлическими волокнами, пористые материалы из проволочной сетки и материалы из пенометалла. Среди них пористые материалы, спеченные порошком, создаются путем использования порошка металла или сплава в качестве сырья. Процесс включает придание порошку жесткой структуры и его спекание при высоких температурах. В результате получается пористый материал со значительным количеством взаимосвязанных или полусвязанных пор. Пористая структура формируется путем укладки частиц порошка правильной и неправильной формы, при этом размер и распределение пор, а также пористость зависят от гранулометрического состава и процесса приготовления.
-
Обычно используемые материалы для пористых материалов, спеченных порошком, включают бронзу, нержавеющую сталь, железо, никель, титан, вольфрам, молибден и соединения тугоплавких металлов. Традиционные процессы подготовки этих материалов включают компрессионное формование и спекание, изостатическое прессование, свободное спекание, порошковую прокатку, порошковую пластифицирующую экструзию и шликерное литье. Кроме того, новые технологии подготовки, такие как центробежное осаждение, литье под давлением, 3D-печать, быстрое лазерное прототипирование и быстрое прототипирование электронным лучом, предлагают альтернативные методы создания пористых материалов, спеченных порошком. -
В технологии центробежного осаждения в качестве опорной конструкции используется пористая металлическая трубка с большими размерами пор. Процесс начинается с приготовления суспензии металлического порошка, которую затем помещают в опорную трубку и подвергают высокоскоростному вращению. Под действием центробежной силы частицы порошка в суспензии сортируются и осаждаются на внутренней стенке опорной трубки, в результате чего образуется градиентная пленочная структура. Последующая сушка, спекание и другие обработки позволяют получить пористую мембранную трубку. Этот метод подходит для производства микропористых металлических пленок с использованием таких порошков, как титан, титановые сплавы, нержавеющая сталь, никель и никелевые сплавы. Используя частицы субмикронного и наноразмера, можно создавать микропористые металлические пленки с соответствующими размерами пор. -
Литье металлов под давлением (MIM) - еще один метод изготовления пористых материалов, спеченных порошком. В этом процессе порошок смешивается с органическим связующим и формуется с помощью литьевой машины. Затем связующее удаляется из сформированной заготовки, а полученное изделие спекается для достижения желаемых конечных свойств. Технология MIM обеспечивает высокую точность, однородную структуру, отличную производительность и экономичность, что делает ее подходящей для производства пористых материалов из бронзы, нержавеющей стали, титана, никеля и их сплавов. -
Процесс:
Традиционными процессами являются компрессионное формование и спекание, изостатическое прессование, свободное спекание, порошковая прокатка, порошковая пластифицирующая экструзия, шликерное литье и т. д.
медный фильтр
фильтр из нержавеющей стали
титановый пористый лист
