مواد متخلخل فلزی از تعداد زیادی سوراخ جهت دار یا تصادفی که در سراسر مواد پراکنده شده اند تشکیل شده اند. قطر این سوراخ ها از 2 میکرومتر تا 3 میلی متر متغیر است. طراحی این سوراخ ها می تواند اشکال مختلفی مانند فوم، نیلوفر آبی یا لانه زنبوری داشته باشد. بسته به شکل سوراخ ها، مواد فلزی متخلخل را می توان به دو دسته تقسیم کرد: نوع سوراخ مستقل و نوع سوراخ پیوسته.
نوع سوراخ مستقل دارای چندین ویژگی سودمند است، از جمله وزن مخصوص کم، سفتی عالی، استحکام ویژه بالا، جذب ارتعاش موثر و جذب صدا. از سوی دیگر، مواد از نوع سوراخ پیوسته نه تنها دارای ویژگی های ذکر شده هستند، بلکه نفوذپذیری و تهویه خوبی نیز از خود نشان می دهند. مواد فلزی متخلخل به دلیل خواص ساختاری و عملکردی خود کاربردهای گسترده ای در زمینه های مختلف از جمله هوافضا، حمل و نقل، مهندسی ساخت و ساز، مهندسی مکانیک، مهندسی الکتروشیمیایی و مهندسی حفاظت از محیط زیست پیدا می کنند.
مواد متخلخل زیرپودری
مواد متخلخل مش سیم
مواد متخلخل زینتر شده با الیاف فلزی
-
طبقه بندی های مختلفی از مواد متخلخل فلزی وجود دارد، از جمله مواد متخلخل متخلخل متخلخل متخلخل، مواد متخلخل متخلخل با الیاف فلزی، مواد متخلخل شبکه سیمی و مواد فلزی فوم. در این میان، مواد متخلخل متخلخل متخلخل با استفاده از پودر فلز یا آلیاژ به عنوان ماده اولیه ایجاد میشوند. این فرآیند شامل تشکیل پودر به یک ساختار سفت و تف جوشی آن در دماهای بالا است. این منجر به یک ماده متخلخل با تعداد قابل توجهی منافذ به هم پیوسته یا نیمه متصل می شود. ساختار منافذ با انباشتن ذرات پودر منظم و نامنظم، با اندازه و توزیع منافذ و تخلخل بسته به ترکیب اندازه ذرات و فرآیند آمادهسازی شکل میگیرد.
-
مواد متداول مورد استفاده برای مواد متخلخل متخلخل متخلخل متخلخل شامل برنز، فولاد ضد زنگ، آهن، نیکل، تیتانیوم، تنگستن، مولیبدن و ترکیبات فلزی نسوز هستند. فرآیندهای آماده سازی سنتی برای این مواد شامل قالب گیری فشاری و تف جوشی، پرس ایزواستاتیک، تف جوشی شل، نورد پودری، اکستروژن نرم کننده پودر و ریخته گری لغزشی است. علاوه بر این، فناوریهای جدید آمادهسازی مانند رسوبگذاری گریز از مرکز، قالبگیری تزریقی، چاپ سهبعدی، نمونهسازی سریع لیزری، و نمونهسازی سریع پرتو الکترونی روشهای جایگزینی را برای ایجاد مواد متخلخل متخلخل متخلخل ارائه میدهند. -
فناوری رسوب گریز از مرکز از یک لوله فلزی متخلخل با اندازه منافذ بزرگ به عنوان ساختار پشتیبانی استفاده می کند. این فرآیند با تهیه یک دوغاب پودر فلزی آغاز می شود که سپس در لوله نگهدارنده قرار می گیرد و تحت چرخش با سرعت بالا قرار می گیرد. تحت تأثیر نیروی گریز از مرکز، ذرات پودر موجود در دوغاب درجه بندی شده و بر روی دیواره داخلی لوله نگهدارنده رسوب می کنند و در نتیجه ساختار فیلم گرادیان ایجاد می شود. خشک کردن، تف جوشی و سایر تیمارهای بعدی یک لوله غشایی متخلخل تولید می کند. این تکنیک برای تولید فیلم های فلزی ریز متخلخل با استفاده از پودرهایی مانند تیتانیوم، آلیاژهای تیتانیوم، فولاد ضد زنگ، نیکل و آلیاژهای نیکل مناسب است. با استفاده از اندازههای ذرات زیر میکرون و نانومقیاس، میتوان فیلمهای فلزی ریز متخلخل با اندازه منافذ مربوطه ایجاد کرد. -
قالب گیری تزریقی فلز (MIM) روش دیگری برای تهیه مواد متخلخل متخلخل متخلخل متخلخل است. در این فرآیند، پودر با یک بایندر آلی مخلوط شده و با استفاده از دستگاه قالب گیری تزریقی تشکیل می شود. سپس بایندر از قسمت خالی تشکیل شده خارج می شود و محصول حاصل برای دستیابی به خواص نهایی مورد نظر زینتر می شود. فناوری MIM دقت بالا، ساختار یکنواخت، عملکرد عالی و مقرون به صرفه بودن را ارائه می دهد و آن را برای تولید مواد متخلخل از برنز، فولاد ضد زنگ، تیتانیوم، نیکل و آلیاژهای آنها مناسب می کند. -
روند:
فرآیندهای سنتی عبارتند از قالب گیری فشرده سازی و تف جوشی، پرس ایزواستاتیک، تف جوشی شل، نورد پودر، اکستروژن پلاستیک سازی پودر، ریخته گری لغزش و غیره.
فیلتر مسی
فیلتر فولاد ضد زنگ
ورق متخلخل تیتانیوم
