Пористые материалы и возможности их применения в промышленности.
К группе пористых относятся антифрикционные, фрикционные материалы, фильтры и так называемые "потеющие" материалы.
Бронзовые
фильтры обычно изготавливаются из
порошков со сферической формой частиц,
полученных путем распыления жидкого
металла. Температура спекания составляет 800
- 900 оС. Продолжительность спекания от
30 минут до 1 часа. Бронзовые фильтры с
размером частиц порошка 50 - 130 мкм
используются для грубой очистки, 2 - 30 мкм -
для тонкой.
Бронзовые фильтры находят широкое
применение в промышленности для очистки
жидкого горючего в дизелях и реактивных
двигателях, смазочных материалов и сжатых
газов от твердых примесей размерами 5 - 200мкм,
а также для очистки разбавленных кислот и
щелочей, расплавленного парафина и т.д.
Пористые материалы, изготавливаемые из
порошков электролитического и
карбонильного никеля методом
прессования и последующего спекания при
температуре 1000 - 1100 оС, предназначены
для работы в качестве фильтров и пористых
электродов. Последние находят широкое
применение в электрохимии и катализе. Так, щелочные
аккумуляторы, электроды которых
представляют собой высокопористые
никелевые пластины, по сравнению с обычными
аккумуляторами имеют меньший вес и
габариты.
Большое применение находят фильтры из
нержавеющей стали, которые обладают
более высокой коррозионной стойкостью и
значительно дешевле чистого никеля. Для
изготовления фильтров применяются порошки
из нержавеющих сталей Х17Н2, Х18Н9, Х30 и др.
Технология их изготовления: прессование
или прокатка с последующим спеканием при
температуре 1200 - 1250 оС в течение 2 - 3
часов. Фильтры из нержавеющих сталей
показали хорошие результаты при очистке
жидкого литья, горячего доменного и
мартеновского газов. Как преграда для
распространения пламени они находят
применение в автогенной технике, в
производстве ацетилена, в газопламенной
обработке металлов, в резервуарах
низкокипящих и взрывоопасных жидкостей.
Применение пористых материалов для борьбы
с обледенением самолетов позволяет
снизить на 50% расход антифриза.
Использование пористого титана в
различных отраслях техники обусловлено
рядом его ценных свойств, главным из
которых является высокая коррозионная
стойкость во многих агрессивных средах и
высокая удельная прочность. Титановые
пористые материалы получают из порошков с
размером частиц менее 60 мкм. С наполнителем,
а также из электролитического порошка с
размером частиц до 1 мм без наполнителя.
Такие изделия спекают в специальной
атмосфере при температуре 950 - 1150 оС в
течение 1,5 - 2 часов. Пористый титан стоек в
азотной кислоте и щелочных растворах,
обеспечивает тонкость очистки 5 мкм. и менее.
Пористое охлаждение - один из
эффективных способов охлаждения
высокотемпературных узлов и механизмов.
Испарительное охлаждение предусматривает
принудительное пропускание жидкости через
пористую среду. В этом случае тепло,
выделяющееся на поверхности пористого тела,
поглощается и рассеивается испарительным
охлаждающим устройством. Установлено, что
охлаждение испарением более эффективно,
чем конвективное или пленочное в
равнозначных системах. Так, применение
сопловых и рабочих турбинных лопаток
позволило повысить температуру рабочего
газа с 840 оС до 1200 оС и увеличить
снимаемую мощность на 10%. Возможности
использования пористого материала для
контроля температуры на поверхности
практически не ограничены. Детали из
пористого металла могут использоваться для
создания условия локального нагрева и
одновременно они могут быть использованы
для охлаждения локального перегрева
механизмов.
Весьма перспективно применение в
промышленности тепловых труб,
обеспечивающих выравнивание
температурного поля в различных аппаратах
и установках и изотермические условия
обработки тех или иных материалов. Так,
использование низкотемпературных тепловых
труб в электрических машинах для
охлаждения роторов и статоров двигателей,
генераторов, а также
Вышеперечисленных примеров достаточно, чтобы показать широкие возможности для использования пористых материалов в различных отраслях техники. Трудно предвидеть все возможные области применения пористых материалов и изделий из них. Одно несомненно: потребность в пористых материалах возрастает.