القائمة إغلاق

رغوة سيراميكية مصنعة من الألومنيوم

الـ رغوة سيراميكية مصنعة من الألومنيوم يجب أن تتمتع المواد المستخدمة في ترشيح سبائك الصب السائلة بالخصائص التالية: ① أن تتمتع بمقاومة مناسبة للحرارة ومعامل تمدد حراري منخفض، بحيث لا تنعم أو تتشوه أو تتشقق تحت تأثير المعدن المنصهر عالي الحرارة على المدى الطويل؛ ② أن تتمتع بقوة ميكانيكية كافية في درجة حرارة الغرفة ودرجات الحرارة العالية حتى تتمكن من تحمل الاهتزازات أثناء النقل والبثق وتأثير المعدن المنصهر عالي الحرارة أثناء الاستخدام؛ 3. استقرار كيميائي ممتاز في درجات الحرارة العالية، بحيث لا تتآكل بفعل المعدن المنصهر عالي الحرارة وتجنب تلوث السائل المعدني.

رغوة سيراميكية مصنعة من الألومنيوم
رغوة سيراميكية مصنعة من الألومنيوم

1.21 لمحة عامة عن تطور مواد الترشيح الخزفية المسامية في الخارج: أقدمها رغوة سيراميكية مصنعة من الألومنيوم كان المرشح الخزفي الرغوي لسبائك الألومنيوم الذي طوره مولارد ودافيسون من شركة «كونسوليداتد ألومنيوم» الأمريكية في عام 1978، وكان اسمه التجاري «Selee/Al». وفي عام 1984، تم تطوير المرشح الخزفي الرغوي «Selee/re» لترشيح المعادن الحديدية. Selee/Al هو مرشح من الكوراندوم المربوط باستخدام فوسفات الألومنيوم (APO) كمادة رابطة. تبلغ درجة الحرارة القصوى للتشغيل 1400 درجة مئوية، ويمكن استخدامه أيضًا مع سبائك غير حديدية أخرى. شركة «هاي-تك سيراميكس» المحدودة في الولايات المتحدة في الثمانينيات. في المرحلة المبكرة، تم بنجاح تطوير أربعة أنواع من رغوة السيراميك المصنعة من الألومنيوم لترشيح السبائك الفائقة، وكانت الركامات المقاومة للحرارة المستخدمة فيها هي الموليت، والكوراندوم، والكوراندوم المقوى بالزركونيا (GTA)، والزركونيا المستقرة جزئيًا بالمغنيسيا (PSZ). تبلغ مقاومة الحرارة للمرشح 1650~-1800℃، ويبلغ متوسط حجم المسام Φ0.5~1mm، وسماكة الهيكل 0.23~0.69mm، ويبلغ الزحف عند درجات الحرارة العالية (مقدار التشوه في الساعة للعينة تحت ضغط 0.034 ميجا باسكال ودرجة حرارة 1500 درجة مئوية) 0.074~0.749%/h، وتصل كفاءة الترشيح إلى 92~99%. كما تنتج شركة «أستروميت» الأمريكية مرشحات سيراميكية رغوية لترشيح الألومنيوم والمغنيسيوم والنحاس والحديد الزهر والفولاذ المصبوب والفولاذ المقاوم للصدأ وسبائك أخرى. وتتكون المادة بشكل أساسي من الكوراندوم، والزركونيا المخلوطة بأكسيد التيتانيوم وثاني أكسيد السيليكون، وما إلى ذلك. وتُظهر أبحاث الشركة أن: المرشح الخزفي الرغوي المرتبط بالفوسفات أو الكرومات سوف يتشقق في نطاق درجة حرارة تتراوح بين 1093 و1260 درجة مئوية؛ على الرغم من أن المرشح الملبد يتمتع بمقاومة جيدة للصدمات الحرارية، إلا أنه يلين عند حوالي 1593 درجة مئوية؛ وهذان النوعان من رغوة السيراميك المُشكَّلة آليًا غير مناسبان عمومًا أو أقل استخدامًا لترشيح سبائك الفولاذ المصبوب والحديد المصبوب. كما نجحت الولايات المتحدة في تطوير مرشح سيراميكي رغوي لترشيح الحديد المطاوع الملبد من مادة مركبة من SiC-Al₂O₃، ويتكون من: 50٪ بالوزن من SiC، و40٪ بالوزن من Al₂O₃، والباقي عبارة عن مواد مساعدة في التلبيد ومواد رابطة، وما إلى ذلك. كانت شركتا Astro وSelee Corporation في الولايات المتحدة، اللتان كانتا في السابق أكبر مصنعي السيراميك المسامي في العالم، تنتجان بنفسهما سلائف البلاستيك الرغوي، التي يتم تشكيلها بواسطة آلة التشكيل باللف والغمس، ويتم تجفيف الجسم الأخضر بالموجات الدقيقة، ثم يتم حرقه بشكل مستمر في فرن أسطواني عالي الحرارة تحت مراقبة الكمبيوتر، كما تمت ميكنة عمليات الفحص والتعبئة بالكامل، ووصلت عملية الإنتاج بأكملها إلى مستوى تقني عالٍ. كما حققت اليابان تطورًا سريعًا في تطوير وتطبيق مرشحات الرغوة الخزفية في مجال الصب، وتتمثل موادها في الكوردييريت (O₂)، والموليت (وما إلى ذلك). تقدمت شركة «توشيبا سيراميكس» المحدودة (Toshiba) اليابانية بطلب إلى ألمانيا في عام 1987. السيراميك الرغوي رغوة سيراميكية مصنعة من الألومنيوم يتكون البراءة من SiN₄، مع أكثر من 1wt% من Al₂O₃ وSiO₂ وTiO₂ وMgO، zrO₂، و Cr₂O₃ كمواد مساعدة في عملية التلبيد. تبلغ قوة الضغط 11 ميجا باسكال: في حالة عدم وجود مواد مساعدة في التلبيد، تبلغ قوة الضغط 1 ميجا باسكال فقط.