Conductividad térmica de espumas de aluminio procesadas térmicamente a 750 ° C en aire y en Ar a 750–800 ° C. Imágenes SEM de espumas de aluminio procesadas térmicamente durante 3 ha 750 ° C en aire (a – c) y Ar a 750 ° C (d – f), 800 ° C (g – i) y 850 ° C (j – l ). El propósito de utilizar diferentes protocolos es producir espumas con diferentes porosidades, del 61% al 77%. La aplicación del Protocolo A producirá muestras con un 63% de porosidad en promedio; El protocolo B produce muestras con un 66% de porosidad; El Protocolo C produce muestras con un 70% de porosidad y el Protocolo D produce muestras con un 76% de porosidad. Al agregar el NaCl fino en la parte inferior del molde en los Protocolos B, C y D, crea un refugio para el aire atrapado en la preforma durante la infiltración si la evacuación de la cámara no es perfecta. El NaCl, al ser mucho más fino, resistirá la infiltración del aluminio hasta que se alcancen presiones más altas, asegurando que la preforma esté completamente infiltrada. Sin esto, el aire presente se comprimirá, no se eliminará y habrá una porosidad adicional no deseada, muy probablemente como regiones no infiltradas.
- Encontraron aplicaciones generalizadas en la industria aeroespacial, arquitectura, industria automotriz, filtros, intercambiadores de calor, prótesis biomédicas, barreras de sonido, amortiguadores de vibraciones y como materiales de alta relación resistencia / peso.
- Las capacidades incluyen empaque por contrato y servicios personalizados de procesamiento químico de peaje, como reducción de tamaño, molienda fina, pulverización, trituración y mezcla.
- Por ejemplo, el uso de espumas metálicas de celda abierta como transportadores de catalizador en lugar de materiales de soporte en forma de panal aumenta una gama de formas y tamaños de materiales fabricados.
- Estos sustratos muestran una mezcla mejorada de reactivos y reacciones superficiales mejoradas debido a su mayor tortuosidad.
- Las espumas metálicas han recibido una gran atención debido a sus combinaciones de propiedades únicas, como baja densidad, peso ligero (la porosidad puede alcanzar el 98%), conductividad eléctrica / térmica, no inflamabilidad, alta relación rigidez-peso, disipación de energía / acústica.
- Adecuado para aplicaciones como absorción de energía, filtración, implantes médicos, paneles rígidos y ligeros e intercambiadores de calor.
Figura 7 Las muestras de protocolo C g, h e i están hechas de espuma de aluminio porosa abierta al 99,95% con un rango de tamaño de poro de 1 mm a 1,18 mm, 1,4 mm a 1,7 mm y 2 mm a 2,36 mm respectivamente, una porosidad media de 70 %, mide 51 mm de diámetro y 25,4 mm de altura. Figura 6 Las muestras de protocolo B d, eyf están hechas de espuma de aluminio porosa abierta al 99,95% con un tamaño de poro en el rango de 1,4 mm a 1,7 mm, una porosidad promedio del 66%, midiendo 51 mm de diámetro y 25,4 mm de altura. Figura 5 Las muestras del Protocolo A a, byc están hechas de espuma de aluminio porosa abierta al 99,95% con un tamaño de poro en el rango de 1,4 mm a 1,7 mm, una porosidad media del 63%, midiendo 51 mm de diámetro y 25,4 mm de altura. Al quitar la junta inferior del molde de infiltración, como se hace en el Protocolo C, la presión de infiltración requerida puede reducirse aún más. Usando este método, se produjeron las muestras g, h e i, que también mostraron un aumento del 5% en la porosidad.
Galería de espumas regulares
Alusion ™: las diversas versiones de espuma de aluminio estabilizado se pueden utilizar para paneles externos e internos, así como una miríada de otras aplicaciones. Los paneles están disponibles en tres espesores estándar: ½ ”, 1 ″ y 1.7 ″ y dos densidades: celda pequeña (X%) y celda grande (Y%). Cuanto mayor sea la densidad, menor será el tamaño de la celda y más pesado y robusto será el material. Las espumas de aluminio de celda de pluma tienen cuentos-infantiles.net varios beneficios, que incluyen la rentabilidad, los medios para la absorción de alto impacto, una baja densidad y una gran superficie. Se utilizan comúnmente en componentes de aeronaves, donde puede ocurrir la necesidad de actuar en entornos marinos. Las propiedades microestructurales y mecánicas del material se estudiaron mediante microscopía electrónica de barrido, espectroscopía de dispersión de energía y pruebas de compresión cuasiestáticas.
En el Protocolo C, la razón para usar 3 tamaños diferentes de partículas de NaCl es investigar cualquier efecto sobre la porosidad y demostrar que, incluso con este cambio, la porosidad obtenida en las espumas sigue siendo muy similar y el cambio en el tamaño de las partículas tiene poco o ningún efecto. Las espumas producidas con el Protocolo C son tres muestras separadas, cada una hecha con un tamaño de partícula diferente. El conjunto final de muestras, j, kyl se realizó utilizando el Protocolo D, vibrando el NaCl a infiltrar, aumentando la densidad de la preforma, dando un gran salto del 8% en la porosidad de las espumas. En este trabajo informamos en detalle los equipos y protocolos experimentales que se han utilizado para el procesamiento de espumas metálicas por el método de replicación, y que son relativamente fáciles de implementar en un laboratorio de investigación. Es importante reconocer que existen otras versiones del equipo, con capacidades diferentes en otros grupos de investigación, y que si bien el equipo aquí presentado es adecuado para procesar el material, no es la única versión o protocolo que se puede hacer funcionar. En cualquier caso, una comprensión profunda de cualquier método en particular es esencial para el éxito experimental.
Aplicaciones Típicas
La composición del baño y todos los parámetros de operación para la deposición EN se informan en la Tabla 1. Los algoritmos genéticos se han utilizado con éxito para la optimización multiobjetivo basada en Pareto de tubos rellenos de espuma de aluminio. Se han encontrado dos metamodelos diferentes para la absorción de energía específica y la fuerza de aplastamiento máxima mediante una red neuronal de alimentación directa de múltiples capas utilizando algunos datos de entrada y salida obtenidos numéricamente utilizando el FEM.
Los protocolos C y D se desarrollaron para permitir la infiltración con presiones mucho más bajas. Para las muestras representadas en la Figura 6 se utilizó una preforma de tamaño de partícula diferente, se puede observar que este cambio no tiene un efecto significativo en comparación con el protocolo utilizado.
Propiedades físicas
Aunque el NaCl muestra muchas características deseables como material de preforma, no siempre es adecuado. Un caso particular es cuando se van a procesar metales de mayor punto de fusión, y en esta situación se puede reemplazar con otros materiales, como el aluminato de sodio16. Estos materiales mejoran la capacidad de temperatura, pero generalmente son más caros y difíciles de disolver, y no se requieren para procesar espumas de metales de punto de fusión relativamente bajo, como el aluminio, el metal más común del que se fabrican las espumas. Figura 8 Las muestras de protocolo D j, kyl están hechas de espuma de aluminio porosa abierta al 99,95% con un intervalo de tamaño de poro de 1,4 mm a 1,7 mm, una porosidad media del 76%, midiendo 51 mm de diámetro y 25,4 mm de altura.
Bouris, simulación numérica 3D de flujo y transferencia de calor conjugado a través de un modelo a escala de poros de espuma metálica de celda abierta de alta porosidad, International Journal of Heat and Mass Transfer, 53,,. se limpiaron ultrasónicamente en acetona, seguido de una limpieza alcalina y un proceso de activación del pretratamiento Ni-strike. La solución de recubrimiento de níquel por inmersión (Ni-strike) contenía fluoruro de hidrógeno, sales de níquel y ácido bórico. Se produjo una película delgada de Ni sobre el sustrato mediante una reacción de tipo reducción por contacto entre el sustrato y la solución de sal de níquel (Tabla-1). El núcleo de Ni en las espumas de aluminio de celda abierta se produjo de manera efectiva y actúa como catalizador para los siguientes recubrimientos EN.
Los metamodelos derivados se han utilizado luego en procesos de optimización evolutivos multiobjetivos basados en Pareto. Las funciones objetivo que entran en conflicto entre sí se seleccionaron como energía absorbida, peso de la estructura y fuerza de aplastamiento máxima. La optimización multiobjetivo de la resistencia a los choques de los tubos rellenos de espuma de aluminio llevó al descubrimiento de algunas compensaciones importantes entre esas funciones objetivas. Esta aplicación combinada del modelado de redes neuronales MLF de datos numéricos de entrada y salida y el posterior proceso de optimización de Pareto no dominado de los metamodelos obtenidos es muy prometedora para descubrir relaciones de diseño útiles e interesantes.