муючи високопористу структуру. Перед спінюванням вихідні матеріали можуть бути перероблені в листи, стрижні, профілі та інші форми звичайними методами, наприклад прокаткою, обжимкой, екструзією для того щоб створити кращі умови під час спінювання.
Щільність одержуваної металевої піни можна контролювати шляхом регулювання кількості піноутворювача, температури і швидкості нагріву. Якщо в якості піноутворювача використовувати гідрид металу, то його змісту менше 1% більш ніж достатньо. Наприклад, в якості металевого порошку може бути використаний порошок Cu, Fe, Ti, Ni, а в якості піноутворювача K2CO3 (так як при розкладанні виділяється CO2 і температура розкладання вище температури спікання основного металу):. Розміри порошкового карбонату повинні бути обрані відповідно до передбачуваного розміром пор, а частки металевого порошку повинні бути значно менше їх.
Порошок Cu і K2CO3 змішуються у співвідношенні 1:6. Під час змішування додають невелику кількість етанолу для зв'язування. Порошкову суміш виливають в м'які сталеві труби, а кінці запечатують шаром залізного порошку для захисту міді від окислення. Потім під гідравлічним пресом при 200 МПа суміш ущільнюють. Температура плавлення карбонату калію 891 ° С, при ній він починає розкладатися, тому була обрана температура 950 ° С. Порошкову суміш нагрівають до 950 ° С і тримають при даній температурі протягом 2-х годин, а потім охолоджують до кімнатної температури. Даним способом можна отримати піну з пористістю від 70% до85%.
) Газове оточення. Металева піна може бути отримана шляхом стиснення порошку вихідного матеріалу і газу, який впроваджується в металеву структуру під час стиснення. Нагрівання вихідного матеріалу призводить до розширення металу за рахунок внутрішнього тиску, створюваного газовим оточенням. Процес в основному призначений для виготовлення пористої структури титану. Для цього порошок титану поміщають в посудину, потім вакуумируют і заповнюють аргоном. Вміст посудини ущільнюють, шляхом гарячого ізостатичного стиснення, після відповідної термообробки утворюється піна.
) Вспенивание суспензії. Металеві піни можуть бути отримані за допомогою змішування суспензії металевого порошку з піноутворювачем. Після змішування суспензію переміщують у форму і висушують при підвищених температурах. Суспензія становитс?? більш вузький і починає вспениваться, як тільки з піноутворювача почне виділятися газ.
Якщо були зроблені достатні заходи щодо стабілізації, то пористу суспензію висушують, отримуючи таким чином металеву піну. Для отримання алюмопени в якості піноутворювача використовують ортофосфорну кислоту з гідроксидом алюмінію або соляну кислоту. Таким чином, отримуємо піну, у якої щільність на 7% нижче, ніж у вихідного металу. Але у цього методу є недолік - утворення тріщин у спіненому металі.
Отже, вивчивши вищевикладені механізми отримання металевої піни, можна зробити висновок, що на сьогоднішній день розроблено багато різних методів. Кожен процес має як переваги, так і недоліки. І лише кілька методів можуть бути використані при масовому виробництві великого обсягу металевої піни.
Глава 2. Властивості специфічних металевих пен
.1 Пеноалюміній
Пеноалюміній є пористим матеріалом, розмір пор залежить від параметрів технології його виробництва і може змінюватися від часток міліметра до 20-30 мм і більше. На даний момент відомо два види спі...
