پودر فلز متخلخل با خلوص بالا: ساخت چارچوب های متخلخل قوی و یکنواخت

مقدار اکسیژن موجود در پودر تیتانیوم تاثیر زیادی بر نحوه تف جوشی آن در طی فرآیند حرارتی دارد. پودر تیتانیوم با اکسیژن کمتر دارای فعالیت تف جوشی بهتری است، به این معنی که ذرات می توانند به طور یکنواخت در محدوده دمایی خاص به هم بچسبند. این فرآیند پیوند کنترل شده شبکه های منفذی را ایجاد می کند که قطر آنها بسیار کمی تغییر می کند، به این معنی که فرآیند فیلتراسیون همیشه یکسان است. محققان دریافته‌اند که پودر تیتانیوم با کمتر از 0.15 درصد اکسیژن، منافذی را ایجاد می‌کند که بسیار یکنواخت‌تر از مواد دیگر پخش می‌شوند.

هنگامی که سطح اکسیژن از سطح ایده آل بالاتر می رود، اکسیداسیون موضعی باعث می شود که سطوح ذرات صاف نباشند، که تشکیل گردن یکنواخت بین ذرات نزدیک به یکدیگر را دشوارتر می کند. این تفاوت ها از طریق ساختار متخلخل پخش می شود و جریان را ناهموار می کند که کارایی فیلتراسیون را کاهش می دهد.

پودرهای فلزی با مقادیر کمی ناخالصی می‌توانند باعث ایجاد عیوب در طی فرآیندهای پخت{0}در دمای بالا شوند. این واکنش‌های نامطلوب کمتر در مواد با خلوص بالا اتفاق می‌افتد، که مرزهای دانه‌ها و ریزساختارها را یکنواخت‌تر می‌کند. از آنجایی که هیچ مرحله ثانویه ای وجود ندارد، هر دیوار منفذی در همان عرض و آرایش باقی می ماند که تأثیر مستقیمی بر استحکام و مقاومت در برابر خوردگی دارد.

داده‌های استفاده‌شده از الکترولیز PEM در میدان نشان می‌دهد که عناصر فیلتر از خالص بسیار بالا ساخته شده‌اندپودر فلز متخلخل اختلاف فشار را برای مدت طولانی تری نسبت به قطعات ساخته شده از مواد درجه استاندارد- ثابت نگه دارید. این عملکرد بهتر ناشی از ساختار منافذ یکنواخت است که مانع از تمرکز حمله اسیدی در یک مکان می شود.

برای پروژه‌های هیدروژن سبز در مقیاس بزرگ، هزاران عنصر فیلتر با مشخصات یکسان مورد نیاز است. برای به دست آوردن این دقت، شما نیاز داریدپودر فلز متخلخلمنابعی که از دسته ای به دسته دیگر تغییر چندانی نمی کنند. تامین‌کنندگانی که شهرت خوبی دارند از روش‌های کنترل کیفیت دقیق استفاده می‌کنند تا سطح اکسیژن، توزیع اندازه ذرات و ترکیب عناصر کمیاب هر لات تولید را زیر نظر داشته باشند.

تکنیک‌های کنترل فرآیند آماری مورد استفاده در تولید پودر اطمینان حاصل می‌کند که پارامترهای تف جوشی که در طول نمونه‌سازی اولیه کار شده‌اند، می‌توانند به‌طور قابل اعتمادی در تولید{0}در مقیاس بزرگ استفاده شوند. این یکنواختی نیاز به تغییرات آزمایشی و{3} گران قیمتی را که وقتی سازندگان از مواد اولیه با کیفیت متفاوت استفاده می‌کنند، برطرف می‌کند.

استحکام ساختارهای فیلتر متخلخل متخلخل متخلخل به این بستگی دارد که ذرات پودری که در کنار یکدیگر قرار دارند در طول فرآیند گرمایش چقدر به هم چسبیده اند. از آنجایی که آلاینده‌ها مانع انتشار اتمی نمی‌شوند، پودرهای{1} با خلوص بالا دارای ناحیه گردن قوی‌تری هستند. هنگامی که سطوح ذرات تمیز هستند، اتم ها می توانند به راحتی در سراسر مرزهای دانه حرکت کنند و پیوندهای محکمی در سرتاسر ساختار سه بعدی- ایجاد کنند.

نتایج آزمایش‌های مکانیکی نشان می‌دهد که فیلترهای ساخته شده از پودر تیتانیوم درجه-می‌توانند اختلاف فشار بسیار بالاتری را قبل از شکستن تحمل کنند. به دلیل این افزایش استحکام، قطعات دیوار می‌توانند نازک‌تر شوند، که باعث صرفه‌جویی در هزینه مواد می‌شود و در عین حال محدودیت‌های ایمنی کافی برای استفاده‌های سخت را فراهم می‌کند.

از آنجایی که هیچ مرحله ناخالصی جداگانه ای وجود ندارد، رفتار الکتریکی کل ساختار متخلخل یکنواخت است. این یکنواختی جفت های گالوانیکی را متوقف می کند که در غیر این صورت زنگ زدن موضعی را سرعت می بخشد. آزمایش‌های طولانی‌مدت-در محیط‌های PEM مصنوعی نشان می‌دهد که-عناصر فیلتر تیتانیوم با خلوص بالا را می‌توان برای هزاران ساعت بدون از دست دادن بخش زیادی از یکپارچگی ساختاری خود استفاده کرد.

وقتی از مواد با خلوص{0} بالا استفاده می‌کنید، پیش‌بینی ارتباط بین خواص پودر و تخلخل انتهایی آسان‌تر است. با تغییر توزیع اندازه پودر و فشار تراکم، مهندسان می توانند با اطمینان به سطوح تخلخل مورد نظر خود برسند. این ثبات زمان و مواد مورد نیاز برای بهتر شدن محصول را کاهش می دهد.

برای به دست آوردن نتایجی که می‌خواهید از عناصر فیلتر چند لایه با تغییرات تخلخل کنترل‌شده-به پودر با کیفیت{1} بسیار بالا نیاز دارید. هنگامی که از مواد بسیار خالص استفاده می کنند، تولیدکنندگان می توانند لایه های شفاف و مفیدی را با تغییرات صاف بین نواحی با اندازه منافذ مختلف ایجاد کنند. این اشکال گرادیان هم توانایی فیلتر کردن و هم توانایی نگه داشتن خاک را بهبود می بخشد.

آزمایشات استاندارد نشان می دهد که عناصر فیلتر ساخته شده از پودر تیتانیوم بسیار خالص هر بار به یک شکل عمل می کنند. آزمایش‌های نقطه حباب، روابط فشار جریان-و آزمایش‌های راندمان حفظ ذرات، همگی نشان می‌دهند که نمونه‌های یک دسته تولیدی بسیار مشابه هستند. این منظم بودن باعث می شود مردم نسبت به مشخصات محصول اطمینان بیشتری داشته باشند و زمان لازم برای واجد شرایط بودن مشتریان را کوتاه می کند.