다공성 금속 폼의 제조 방법 및 적용

다공성 금속 폼은 최근 수십 년 동안 개발된 기능성 소재입니다. 그 개념과 분류는 학계에서 획일적이지 않지만 기본적으로 다음과 같은 정의가 있습니다. 다공성 금속 발포체는 특정 양과 특정 크기를 포함하는 금속 매트릭스입니다. 기공 크기와 일정한 기공도를 갖는 금속 재료. 다공성 금속 발포체는 1948년 미국의 SoSnik이 용융 알루미늄에서 수은을 기화시켜 처음 생산한 것으로 금속에 대한 사람들의 이해가 크게 변화했습니다. 그것은 확장되어 금속이 조밀한 구조만을 갖는다는 전통적인 개념을 깨뜨립니다. 다공성 발포 금속 재료는 실제로 금속과 가스의 복합 재료입니다. 이 특수 구조 때문에 금속 특성과 함께 작은 밀도, 넓은 표면적, 우수한 에너지 흡수 및 낮은 열전도율과 같은 기포 특성을 모두 갖습니다. (닫힌-구멍 본체), 높은 열 교환 및 방열 용량(구멍 본체를 통해-구멍 본체), 우수한 흡음성(구멍 본체를 통해-구멍 본체), 우수한 투과성(통과{{4} }}홀 바디), 우수한 전자파 흡수(-홀 바디를 통해), 난연성, 저항성 열 내화성, 열충격 저항성, 가스 감도(일부 다공성 금속은 특정 가스에 매우 민감함), 재생 가능, 우수한 작업성 등. 따라서 새로운 유형의 기능성 재료로서 전자, 통신, 화학 공업, 야금, 기계, 건설, 운송 및 항공 우주 기술 분야에서 광범위하게 사용됩니다.

1. 다공성 금속 발포체의 제조 방법

1.1 금속 용해를 기반으로 하는 공정

1.1.1 에어 블로잉 발포 공정

SiC는 먼저 용탕에 첨가됩니다. Al2O3 등을 사용하여 용융 금속의 점도를 높인 다음 특수 회전 노즐을 사용하여 가스(예: 공기, 아르곤, 질소)를 용융물에 불어넣습니다[4!5]). 현재 노르웨이의 Hydro 알루미늄과 Cymat 알루미늄 캐나다에서 이 방법은 주조 알루미늄 합금 AlSi1{12}}Mg(A359) 또는 변형 알루미늄 합금 1{14}}60" 3003 "6016" 6061 등과 같은 발포 알루미늄을 생산하는 데 사용됩니다. 생산된 알루미늄은 원칙적으로 임의로 길 수 있다"고 폭은 알루미늄 액체 용기의 폭과 동일) 이 방법으로 제조된 발포알루미늄의 기공률은 80%~98%"이고 밀도는 0.069~0.54g/cm3"이다. , 평균 기공 크기는 3~25mm", 벽 두께는 50~85!m) 직접 발포 공정의 장점은 큰 블록의 연속 생산이 가능하다는 것입니다. 저밀도 금속 발포체) 다른 방법에 비해 " 이 방법은 비용이 가장 저렴합니다) Cymat은 알루미늄을 생산할 수 있습니다. 1 000kg/h" 길이 1.5 m" 두께 2.5~15 cm) Hydr에서 생산하는 발포 알루미늄 o 시트 폭 70 cm" 두께 8~12 cm" 길이 2 m" 생산성 500~600 kg/h) 이 공정의 단점은 최종 사용 시 절단해야 하며 "노출된 기공을 초래"하고 강화 입자의 사용 " 어려움).

1.1.2 발포제 첨가법

용융물을 직접 발포시키는 또 다른 방법은 용융물에 발포제를 첨가하는 것입니다) 발포제는 열 작용하에 분해되어 가스를 방출하여 금속 용융물을 발포시키는 방법[6!7]) 1986년 일본 Shinco Wire에서 개발 회사 "일일 생산량 최대 1 00{{2{23}}}} kg의 알루미늄 폼) 이 방법에서는 "먼저 Ca를 첨가한 다음 저어 점도를 높이십시오" 때문입니다. CaO는 용융물에서 형성됩니다. CaAl2O4 또는 Al4Ca) 다음 TiH2를 추가하면 핫멜트에서 수소를 방출할 수 있습니다) 용융물은 곧 천천히 팽창하기 시작합니다. 가장 널리 사용되는 알루미늄 폼 중 하나입니다. 가장 균일한 기공도) 일부 문헌에서 "ZrH2는 발포 알루미늄 제조에도 사용된다" 발포 온도는 67{25}}~7056으로 조절되며 첨가량은 0.5%~0.6%임) 발포 알루미늄의 크기 신코와이어사에서 생산하는 블록 [8] 2050mm!! 650mm!! 450mm "중량은 약 160kg" 쉘 전체 밀도를 포함하면 0.27g/cm3) 모서리 절단 후 "밀도는 일반적으로 0.18~0.24 g/cm3" 평균 기공 크기는 2~10mm) 가로, 세로 방향으로 밀도 구배가 있으며 상단 중앙에서 밀도가 가장 낮음) 이 알루미늄 폼이 더 비싸다고 보고됨) 따라서, 복잡한 모양의 연속 생산 및 생산을 달성하기 위해 "몇 가지 다른 방법도 제안되었습니다. 발포 금속 부품) 유사한 공정을 사용하여 "텅스텐 분말 및 발포제를 용철에 첨가하여 발포 철을 생성할 수 있음") Ca는 용융 특성을 조정, "산소도 날릴 수 있습니다 녹는다. 점도를 높이기 위한 공기 또는 기타 가스" 분말 Al2O3, MnO2 및 SiC 등을 추가할 수도 있음) 용융물에 금속 증기를 추가하여 발생하는 문제를 극복하기 위해 분해 속도가 너무 빠릅니다(" 먼저 분해되지 않은 저융점 공융 화합물을 함유하는 발포체를 제조하기 위해 "Al-Mg preform"과 같은 제제의 저융점 공융 화합물을 제조한 다음 발포 공정을 위한 고융점 합금에 preform을 첨가한다. 또한, "발포 에이전트는 또한 고상선 온도보다 약간 높을 수 있습니다. 분해 온도 이하에서는 금속 용융물이 "교반 및 응고될 때 첨가되고 복합물은 발포제의 분해 온도 이상으로 가열되므로 실제 발포 공정이 수행됩니다. 두 번째 단계에서)

1.2.3 고체{3}}기체 공융 응고법

우크라이나 야금학자 Shapovalov et al. 고체{0}}기체 공융 변환을 통해 다공성 금속을 제조하는 새로운 방법 개발 [9]) 특정 액체 금속은 수소와 공융 시스템을 형성할 수 있음) 고압 수소에서 금속 용해 환경"을 얻을 수 있습니다. 금속 용융물에는 수소가 포함되어 있습니다. 온도가 낮아지면 "용융물은 결국 공융 반응을 겪을 것"이며 고체-기체 2상-시스템을 형성합니다. 시스템 구성이 다음과 같을 경우 공융 조성에 충분히 가까우면 동일한 온도 반응에서 고체 기체 분리가{5}} 발생합니다. 응고 속도가 0.05~5mm/s이면 "응고 전면의 수소 함량이 증가"하여 기포를 형성합니다. 기포가 액상에서 빠져나가는 것을 방지하기 위해 공정 매개변수를 "엄격히 제어해야 합니다." 결과로 생기는 기공 모양은 주로 수소 함량, 용융물이 받는 압력, 열 소산 방향 및 속도, 화학 물질에 따라 달라집니다. 의 구성 녹다. 일반적으로 응고 방향을 따라 길게 늘어진 큰 기공이 형성되는데, "기공 크기 10!m~10 mm" 기공 길이 100 mm~300 mm" 종횡비 1~300" 기공률 5% ~75% . 이 방법은 Gas Augmentation의 러시아어 약어인 GASAR라고 합니다. 이 방법은 다공성 니켈, 구리, 알루미늄 등을 생산하는 데 사용되었습니다. 이 외에도 이 공정은 다공성 강철, 코발트, 크롬을 생산하는 데에도 사용할 수 있습니다. , 몰리브덴, 심지어 도자기. 그러나, 이 방법으로 제조된 다공성 구조체의 균일성은 때때로 불만족스럽고 더 개선될 필요가 있다.

1.1.4 침투 주조 방법

다공성 금속은 또한 무기 또는 유기 입자 또는 속이 빈 구체에 의해 형성된 공극에 액체 금속을 주입하여 얻을 수 있습니다. 주조 후 '입자는 금속에 남아 있을 수 있습니다'. 이른바 복합 구조를 형성하고{0}또한 적절한 용매, 산 또는 열처리에 의한 입자 제거 질석, 내화 점토 구체, 용해성 염, 느슨한 팽창 점토, 모래 입자, 발포 유리 구체 및 알루미나 중공 구체는 모두 공극을 형성할 수 있는 무기 충전제로 사용할 수 있습니다. 용융물의 응고 속도가 충분히 빠르면 플라스틱 구체도 보이드 형성을 위한 지지 재료로 작용할 수 있습니다. 이 방법을 사용하여 개방형 셀 구조의 다공성 금속을 생산할 수 있습니다. 퍼콜레이션 캐스팅 방식의 장점은 필러 입자의 크기를 조절하여 기공 크기 분포를 정밀하게 조절할 수 있다는 점이다. "그러나 기공률은 80% 미만입니다. 발포 기술에서 얻은 기공 크기와 분포는 제어할 수 없습니다."

다공성은 98%만큼 높을 수 있습니다. 이 개방형 셀 구조의 다공성 재료로 만들어진 부품은{1}진동을 줄이기 위해 공압 기기의 공기 배출구에 장착할 수 있습니다.

1.1.5 매몰 주조 방법

이 방법의 원리는 유체 내화 재료를 폼 스펀지에 침투시킨 다음,{0}공기 건조, 경화 및 베이킹하여 폼 스펀지를 분해하여 3차원 네트워크를 가진 조립식 모양을 형성하는 것입니다.{1} 골격, 액체 금속을 조립식 모양으로 붓고 응고 후 내화 물질을 제거합니다. 3차원 네트워크 구조의 금속 폼을{2}}얻을 수 있습니다. 현재 일본과 우리 연구소는 이 방법으로 발포 알루미늄 샘플을 성공적으로 준비했습니다. 이 방법으로 준비된 샘플은 상위 물질에 대한 상속을 갖고, 기공은{3}}3차원적으로 연결되어 있고, 구조가 균일하며, 물질, 모양 및 크기에 제한을 받지 않으며,{4}}를 통해 제공할 수 있습니다. 다양한 목적을 위한 구멍 금속 발포체. 단점은 금속 골격의 강도가 낮고 공정이 더 복잡하다는 것입니다. 위에서 언급한{5}}준비 과정 외에도 중공 볼 추가 방법, 분말 소결 방법, 섬유 야금법 등과 같은 몇 가지 다른 방법이 있습니다. 다공성 금속 재료에 대한 지속적인{6}}심도 있는 연구로 많은 국가에서 다양한 제조 방법을 제안했습니다. 미국 특허에는 미국 ERG사가 듀오셀(Duocel)이라는 제조공정을 개발했다고 보고되어 있다. 진공 환경에서 과열된 알루미늄 용융물로부터 발포 알루미늄을 직접 제조하는 방법. 이 방법으로 제조된 발포 알루미늄은 밀도는 낮지만 강도는 높습니다. 캐나다 알루미늄 회사는 고유한 준비 과정을 개발했습니다. 즉, 공기가 응고된 용융 금속 속으로 들어가고 가스가 배출된 후 가스가 거품으로 응축됩니다. 이 방법은 큰 금속 발포체 재료를 생산할 수 있으며 결과 재료의 밀도가 작습니다. Sanders Jr.는 샤프트 노즐 중공 구형 알루미늄 버블이라고 하는 -알루미늄 폼의 생산 공정을 설계했으며, 이는 특히 공융 Al{8}}Si 합금 폼의 제조에 적합합니다.

1.2 분말{2}} 기반 준비 과정

1.2.1 분말 야금

분말 야금은 또한 광범위한 응용 분야를 가진 발포 금속을 제조하는 일반적인 방법입니다. 많은 금속(알루미늄, 주석, 철, 금, 아연, 납 등)과 그 합금이 이 방법으로 발포될 수 있습니다. 이 공정은 먼저 금속 분말을 적당량의 발포제와 균일하게 혼합한 다음, 혼합된 분말을 압출, 열간 프레스 또는 압연에 의해 조밀한 예비 제품으로 가공한 다음 예비 제품을 가열합니다.{1}} 제품을 혼합 분말의 녹는점 부근까지 올려 발포제를 만듭니다. 분해는 가스를 생성하고, 냉각 후 폐쇄형 기포 금속 폼을 얻을 수 있습니다.{2}}

용융 발포 방법과 비교하여 분말 야금 방법은 작동 및 제어가 더 쉽습니다. 발포시간과 발포온도를 합리적으로 선택함으로써 밀도값이 다른 발포금속을 얻을 수 있습니다. 그러나 분말 야금의 생산 비용은 용융 발포의 생산 비용보다 높으며{0}대량의 부품을 준비하기 어렵습니다.

1.2.2 가스 주입 발포 방식

용융 발포제 발포법과 유사한 가스 주입 발포법은 현재 다공성 금속 발포체를 제조하는 가장 저렴한 방법입니다. 이 방법은 용탕에 직접 가스를 불어넣어 용탕을 발포시키는 것으로, 발포에 사용되는 가스는 산소, 아르곤, 공기, 수증기, 이산화탄소 등이 될 수 있다. 용융 발포제 발포 방식과 마찬가지로 기공의 크기 조절이 어렵고 금속 기지 내 분포 등의 문제가 있다. 핵심 기술은 용융 금속을 적절한 점도로 만드는 것입니다. 일반적으로 금속 용융물의 점도를 증가시키기 위해 칼슘 및 탄화규소 분말 점착제를 첨가하는 것과 같은 조치가 사용됩니다. 금속의 조성은 발포 온도 범위가 충분히 넓어서 형성된 발포 셀이 후속 수집 및 성형 공정 중에 발포가 부서지지 않도록 충분한 균일성과 안정성을 갖도록 해야 합니다. 이 공법의 가장 큰 장점은 비용이 저렴하고 대량생산이 용이하다는 점이다.

1.2.3 소결 방법

즉, 더 높은 온도에서 재료는 초기 액상을 생성합니다. 표면 장력과 모세관 현상의 작용으로 재료 입자가 서로 접촉하고 상호 작용합니다. 냉각 후 재료가 굳어 발포 금속이 됩니다. 바인더이지만 바인더는 소결 중에 제거해야 합니다. 금속 폼의 다공성을 향상시키기 위해 충전제를 사용할 수 있습니다. 충전제는 또한 승화, 용해 또는 분해되어야 합니다. 염화암모늄 및 메틸 셀룰로스를 충전제로 사용할 수 있습니다. 높은{0}다공도 금속 발포체를 제조할 때 유기 지지체로 소결하는 방법을 사용할 수 있습니다. 먼저 천연 스펀지 또는 인조 스펀지를 원하는 모양으로 절단하여 금속 분말이 포함된 슬러리를 완전히 흡수한 다음 가열하여 건조 후 스펀지를 분해합니다. , 계속 가열하여 유기금속 화합물을 분해하고 재료를 소결하십시오. 냉각 후 다공성이 높은 발포 금속을 얻을 수 있습니다. 이 방법은 또한 분말 입자 대신 금속 섬유를 사용하여 다공성 금속을 제조합니다. 이 방법으로 제조된 다공성 금속의 투자율은 분말법으로 얻은 것보다 수십 배 더 높습니다. 또한 기계적 강도, 내식성 및 열 안정성이 높습니다.

1.3 증착 기술을 기반으로 한 준비 과정

1.3.1 전착법

요구 사양 및 형상의 발포 유기물을 기지로 사용하여 액체 금속을 금속 증기로 휘발시켜 발포 유기물 상에 진공 증착하고 냉각 후 유기물 기지를 제거하고 소결하여 발포 금속 재료를 얻는 방법 . 이 방법의 장점은 준비가 미세하고 다공성이 높으며 기공 크기가 규칙적이라는 것입니다. 단점은 투자가 크고 생산 비용이 높으며 운영 조건이 엄격하다는 것입니다. 이 방법은 주로 전극 재료의 준비에 적용할 수 있습니다.

1.3.2 증착법

비도전성 발포체 유기물은 매트릭스로 사용되며{0} 먼저 거칠어집니다. 즉, 유기물은 산성 조건에서 강한 산화제로 부식되어 표면이 물에 쉽게 젖어 생성됩니다. 마이크로{1}}마크. 조면화 후 증감이 수행됩니다. 즉, 환원 특성을 갖는 금속 이온 층이 유기 발포체의 표면에 흡착됩니다. 활성화는 sensitization 후에 수행됩니다. 즉, 촉매 특성을 가진 다른 금속 이온층이 유기 발포체의 표면에 흡착된 다음 무전해 도금용 도금액에 넣어 전도성으로 부착된 균일한 금속층을 얻습니다. 유기 물질의 표면. 무전해 도금된 유기물은 최종적으로 원하는 유형의 금속 및 두께를 얻기 위해 전기도금됩니다. 고온 처리는{2}} 유기물을 분해하여 발포 금속 재료를 얻습니다. 이 방법의 장점은 높은 다공성과 규칙적인 기공 크기입니다. 단점은 번거로운 작업, 큰 투자 및 높은 생산 비용입니다. 이 방법은 주로 발포 니켈, 알루미늄, 구리, 은 등의 제조에 적합합니다.

2. 다공성 금속 발포체의 성능 특성 및 응용

처음부터 다공성 금속 발포체 재료는 구조 재료로서 경량 및 높은 비강도의 특성을 가지고 있습니다. 기능성 소재로서 다공성, 진동 감소, 감쇠, 흡음, 차음, 방열, 충격 에너지 흡수, 전자파 차폐 등의 특성을 가지고 있어 일반 산업 분야에서 점점 더 널리 사용되고 있으며, 국내외 첨단{0}기술 분야. 특정 응용 분야는 다음과 같습니다. 우주선의 착륙 장치, 엘리베이터 전송 안전 패드, 다양한 포장 상자, 특히 항공 운송 포장 상자, 머신 베드, 베이스, 충격과 같은 완충 장치 및 진동 흡수 장치를 만들기 위해 진동 감소 및 감쇠 특성을 사용합니다. 흡음기 등. 피니언 진동 및 소음용 댐핑 링,{1}}고속 그라인더의 에너지 흡수 라이닝{2}}, 이 응용 프로그램은 또한 흡음 및 소음-의 응용 프로그램으로 간주될 수 있습니다. {4}}다공성 발포 금속의 단열 특성; 건설 산업에서 방음 패널, 전자 기기용 하우징 및 전기 차폐실과 같은 구조물을 만드는 데 사용되었습니다. 그것의 다공성은 화학 필터, 정수용 가스화기, 자동 급유, 향 장식 등을 위한{5}오일 함침 베어링에 사용되었습니다. 가벼운 무게와 높은 비강도 특성을 이용하여 수상 플로트, 스포츠 장비(썰매 등) 및 항공 우주 차량의 해당 부품을 만드는 데 사용됩니다. 관련 정보에 따르면 다공성 금속 폼 재료를 사용하여 항공기를 제작하면 무게를 줄이고 에너지를 절약할 수 있을 뿐만 아니라 우주 정거장이 임무를 마친 후에도 다시 우주로 진입할 수 있다는 장점이 있습니다.{6}} 대기에서 빠르고 완전하게 연소됩니다. 공간 낭비를 줄이기 위해 가스로 변환할 수 있습니다. 방열 성능을 사용하여 라디에이터를 만드는 데 사용되었습니다. 충격 흡수, 진동 감소 및 감쇠 성능을 사용하여

자동차, 기차의 측면 및 전면 충격 부품, 군용 장갑차의 충격 보호재로 사용되어 왔습니다.

2.1 전극 재료

With the rapid development of high-end electrical appliances (portable computers, cordless phones, etc.), the consumption of reusable rechargeable batteries with high volume ratio and high quality specific capacity is also increasing. Porous metal foams with high porosity (>95%) 이러한 배터리 특성을 개선할 수 있는 기회를 제공합니다. 예를 들어, 니켈 폼이 Ni{1}}Cd 배터리의 전극용 전극 재료로 사용되는 경우 전극의 기액 분리가 양호하고 과전압이 낮으며 에너지 효율은 다음과 같습니다. 90% 증가, 용량 40% 증가, 빠르게 충전할 수 있습니다. 카드뮴 배터리, 니켈{5}}금속 수소화물 배터리 및 충전식 알카라인 배터리는 용량을 늘리기 위해 양극 및 음극판으로 니켈 폼을 사용하는 경향이 있으며, 이는 배터리 산업의 획기적인 발전입니다.

2.2 촉매

화학 반응, 특히 유기 화학 반응에서 촉매는 종종 매우 중요한 역할을 합니다. 촉매의 표면적이 클수록 좋으며 다공성이 높으면 다공성 금속 발포체는 비표면적이 커집니다. 화학 산업에서 니켈 폼은 직접 니켈 촉매로 사용되거나 니켈 폼을 촉매 담체로 만들 수 있습니다. 다공성이 높은 다공성 금속 발포체를 지지체로 하면 촉매를 고분산시켜 더 큰 역할을 할 수 있으며 그 성능은 세라믹 촉매 지지체에 비해 월등히 뛰어납니다.

2.3 유체 압력 완충재

다공성 금속 폼은 가스 또는 액체 파이프라인에 설치할 수 있습니다. 한쪽의 유체 압력이나 유속이 심하게 변동하는 경우 다공성 금속 발포체 재료는 유체의 운동 에너지의 일부를 흡수하고 유체의 침투를 지연시켜 다공성 금속 발포체를 흡수할 수 있습니다. 금속 몸체 반대편의 요동을 크게 줄여 정밀 기기를 보호하는 효과를 얻을 수 있습니다.

2.4 기계적 진동 완충재

진동부의 접합부에 다공성 금속 발포체를 위치시키면 다공성 발포체 재료의 탄성 변형에 의해 기계적 충격 에너지의 일부가 흡수될 수 있다. 보고에 따르면 밀도비가 {0}.05~0.15g/cm3인 발포 알루미늄의 에너지 흡수는 20~180MJ/m3입니다. 강력한 에너지 흡수력으로 자동차 범퍼는 물론 우주선의 랜딩기어에도 사용할 수 있다. 또한 리프트 운송 시스템, 연삭 기계의 에너지 흡수 라이닝, 안전을 개선하기 위해 자동차 조수석 앞뒤의 변형 가능한 재료의 제조에서 완충제로 사용할 수 있으며 우수한 진동 감쇠 특성도 거품을 만듭니다. 로켓과 제트기에 가능한 기술. 엔진 지원 재료.

2.5 흡음재

음파도 일종의 진동이므로 소리가 다공성 금속 발포체를 통과할 때 재료에 산란 및 간섭될 수 있으며 음파 에너지는 재료에 흡수되므로 다공성 금속 발포체는 다음과 같이 사용할 수도 있습니다. 흡음재 즉, 흡음재인 흡음재{0}는 흡음재입니다.{1} 가스 파이프라인과 증기 파이프라인 모두에 적용할 수 있습니다.

2.6 난연성 및 방폭{2}}재료

다공성 금속 발포체는 유체 침투가 양호하고 화염의 확산을 효과적으로 방지할 수 있으며 일정한 내화성을 가지므로 가연성 액체 또는 가스를 수송하는 파이프라인에 배치하여 화염의 확산을 방지할 수 있습니다. 전송 속도가 증가합니다(음속은 폭발 한계 근처에서 약 15MPa의 압력을 생성합니다). 실험은 [13], 6mm 두께의 다공성 금속 폼이 210m/s의 탄화수소 연소 속도의 화염을 멈출 수 있음을 보여줍니다. 메카니즘은 고온의 가스나 화염의 입자가 다공성 금속폼 소재를 통과할 때 급격한 열 교환으로 인해 열을 흡수 및 발산하여 가스 또는 입자의 온도가 발화점 이하로 떨어지는 것으로 설명할 수 있습니다. 그리고 화염의 확산이 방지됩니다.

2.7 자연발한냉각재

고체 냉각수가 녹아 내열 금속으로 만들어진 다공성 골격에 스며듭니다.{0} 고온에 노출되면 재료 내부의 냉각수가 녹아 기화되어 많은 양의 열 에너지를 흡수하여 재료가 일정 시간 냉각 가스를 유지할 수 있습니다. 온도 수준에서 빠져나가는 액체와 가스는 재료 표면에 액막 또는 가스 막을 형성하여 외부 고온 환경에서 재료를 격리할 수 있습니다. 이 프로세스는 냉각수가 소진될 때까지 수행할 수 있습니다. 냉각 메커니즘은 재료 자체가 '땀을 흘리는' 것과 동일하므로 자가 땀을 흘리는 냉각 재료라고 합니다.{1}}

2.8 발산 냉각 재료

발산 냉각은 기체 또는 액체 냉각 매체가 다공성 물질을 통과하도록 강제하여 단열 성능이 우수한 연속적이고 안정적인 기체 경계층이 물질 표면에 형성되어 물질을 열로부터 격리시키는 고급 냉각 기술입니다. 흐름. 매우 이상적인 냉각 효과를 얻기 위해 열려 있습니다. 액체 수소{0}액체 산소 엔진 스러스트 챔버 인젝터 패널을 예로 들면, 발산 냉각을 사용한 후 그 한쪽은 -150도에서 수소이고 다른 쪽은 3500도에서 가스입니다. 재료의 뜨거운 표면 온도는 80{6}}200도에 불과합니다. [14] 사이의 학위. 발산 냉각에 사용되는 다공성 재료는 균일 한 환기, 작은 구불 구불 한 기공 및 매질의 원활한 흐름으로 합리적인 범위 내에서 침투량을 정확하게 제어 할 수 있어야하며 내열 구조 재료로서의 기본 요구 사항을 충족해야합니다. , 특정 강도와 강성. 인성 및 인성, 우발적 인 산화 차단 기공을 방지하기 위해 우수한 산화 방지 특성을 가진 재료를 선택하십시오. 소결 와이어 메쉬 다공성 발포 재료가 최선의 선택입니다.

2.9 필터 재료

다공성 금속 폼은 적절한 모양으로 준비되며 유체(예: 물, 용액, 가솔린, 윤활유, 냉매, 고분자 용융물)에서 고체 또는 현탁액을 걸러내는 필터 재료로 사용할 수 있습니다. 일반적으로 사용되는 다공성 금속 폼 재료는 청동 또는 스테인리스 스틸입니다. 부식성이 강한 유체에는 Au와 같은 귀금속이 사용됩니다.

3. 분말 야금에 의한 알루미늄 합금 땜납의 제조

3.1 실험 재료 및 방법

입자 크기가 45-1{17}}5^m인 A1-Si 솔더 분말과 입자 크기가 25-45인 KAlF4 플럭스 분말을 9:1의 질량비로 균일하게 혼합하고 압착하여 냉간 등방압 프레스의 준 40mm 원통형 분말. 단위 누르는 압력은 100-300MPa입니다. 그런 다음 진공도 10-3Pa의 진공 소결로에서 300-550도에서 2시간 동안 소결하고 로와 함께 상온으로 냉각한다. 그런 다음, 소결된 블랭크를 64:1의 압출비, 2.2m/min의 압출 속도, 400도의 압출 온도로 loot hot extruder로 압출하여 quasi-5mm 납재를 압출하였다. 밀도는 배수 방법을 사용하여 측정되었습니다. 금속 조직 샘플을 기계적으로 연마하고 표준 Keller 시약(0.5% HF + 1.5% HCl + 2.5% HNO3 + 95.5% H2O)으로 에칭하고 열간 압출 전후의 재료의 미세 구조를 QUANTA200 주사 전자 현미경으로 관찰했습니다.

3.2 실험적 결론

(1) 가압력의 크기는 자체 플럭스 알루미늄 땜납 분말의 밀도를 결정합니다.{1} 가압력이 높을수록 분말의 밀도가 높아집니다. 가압력이 낮을 때 가압력의 증가에 따라 분말의 밀도가 급격히 증가한다. 가압력이 높을 때 압력이 증가함에 따라 분말의 밀도가 천천히 증가합니다. 가압력이 약 150MPa 일 때 분말의 상대 밀도는 80%에 도달할 수 있으며 분말은 후속 소결 및 열간 압출 조건을 갖습니다.

(2) 기존의 소결 공정(진공 소결 포함)은 자체 플럭스 알루미늄 솔더 분말의 밀도를{1}}증가시킬 수 없습니다. 고상선보다 낮은 온도에서 소결하면 샘플의 밀도가 증가하지 않고 감소합니다. 고상선 온도 소결보다 높으면 샘플이 녹습니다. 그리고 소결 온도가 증가하면 분말 소결 밀도가 그에 따라 증가하지 않습니다.

(3) 열간 압출 공정 동안 소결된 빌렛은 소성 변형을 일으키고 내부 입자 사이의 공극과 경계가 사라지고 공극이 감소하며 샘플의 상대 밀도가 96.7%에 이릅니다. 상 조성의 관점에서, 백색 입자 KAlF4, 작은 흑색 점 및 1차 결정 Si는 Al-Si 매트릭스 상에 비교적 균일하게 분산된다.

다공성 금속 발포체는 다공성, 진동 감소, 감쇠, 흡음, 차음, 방열, 충격 에너지 흡수, 전자파 차폐 등과 같은 다양한 물리적 특성을 가지므로 일반 산업 분야 및 높은 -국내외 기술 분야. . 현재 다공성 금속 발포체에 대한 연구는 단일 학문적 방법을 사용하는 야금 또는 금속 재료 작업자에 의해 주로 수행되고{1}} 다공성 금속 발포체에 대한 연구는 여러 학문과 지식의 통합에서 시작되어야 합니다. 단일{2}}학문 연구에서는 돌파구를 찾기가 어려우므로 연구와 응용 프로그램을 분리하는 것이 좋습니다. 미래 연구는 다{3}}학문 간-침투를 채택하고 재료 준비와 응용이 단절되는 현상을 극복하고 수요를 대상으로 표적 연구를 수행하여 과학 변혁 과정을 가속화해야 합니다. 기술을 실제 생산성으로 전환합니다.