القائمة إغلاق

كيفية صنع الرغوة الخزفية

كيفية صنع الرغوة الخزفية

كما بدأ البحث والتطوير في مجال المرشحات الخزفية الرغوية المستخدمة في عمليات الصب في المملكة المتحدة في وقت مبكر أيضًا. في أوائل الثمانينيات من القرن الماضي، نجحت شركة فوسيكو (Foseco) البريطانية الشهيرة في تطوير مرشح سيراميكي رغوي (طراز Sedex) لترشيح السبائك غير الحديدية (خاصة السبائك القائمة على الألومنيوم والنحاس) وترشيح معظم أنواع الحديد الزهر وبعض المعادن ذات درجات الانصهار العالية. مرشح سيراميك رغوي لسبائك النحاس (طراز Sedex). تتعرض قطع الصب المصنوعة من سبائك الألومنيوم المُصفّاة لتآكل أقل في الأدوات عند معالجتها آليًا مقارنةً بقطع الصب غير المُصفّاة. يمكن للترشيح أن يزيد من مقاومة التعب للحديد المطيل الفريتي بنحو 10%، ويقلل من تآكل الأدوات بمقدار 0.04~0.1 مم؛ بعد أن اعتمد هيكل الصندوق المصنوع من الحديد المطاوع تقنية الترشيح، وبفضل تبسيط نظام القنوات، زاد عائد عملية الصب من 39% إلى 0.1 مم. 63%. بحلول أواخر الثمانينيات، قدمت شركة Foseco مرشح رغوي خزفي (طراز Telex) لتصفية مصبوبات الصلب، مع مسامية مفتوحة تبلغ حوالي 70%. وكانت شركة «رولز-رويس» التابعة لشركة «فيري سيراميكس» في المملكة المتحدة هي التي حصلت على أول براءة اختراع لمرشح سيراميكي رغوي في المملكة المتحدة. يمكن استخدام المرشح الخزفي الرغوي الذي تنتجه الشركة مع الألومنيوم وسبائك النحاس والمغنيسيوم، ولكنه لا يصلح لترشيح الفولاذ المنصهر. في أواخر الثمانينيات، بلغ استخدام المرشحات الخزفية الرغوية في إنتاج قطع الصب لصناعة الطيران البريطانية ما يصل إلى 25,000 قطعة شهريًا.

رغوة السيراميك
كيفية صنع الرغوة الخزفية

بالإضافة إلى الولايات المتحدة واليابان والمملكة المتحدة وألمانيا وسويسرا، نجحت دول أخرى أيضًا في تطوير مرشح رغوي خزفيتُستخدم في ترشيح سبائك الصب، وقد استُخدمت على نطاق واسع في الصب بالرمل، والصب بالقالب، والصب بالاستثمار، وغيرها من عمليات الصب بمواد متنوعة. تتكون مادة مرشح السيراميك الرغوي، الذي حصلت شركة Swiss Aluminium Co., Ltd. على براءة اختراعه في عام 1988، من أكثر من 50wt% من SiC، وأكثر من 30w% من SiO2، والباقي من Al2O3. ومن بين هذه المكونات، يُستخدم SiO₂ كمادة رابطة غروانية. ويُستخدم هذا المرشح الخزفي الرغوي بشكل أساسي لترشيح سبائك الحديد الزهر.

1.22 نظرة عامة على تطور مرشح سيراميكي مسامي المواد في الصين

بدأ العمل البحثي في مجال السيراميك المسامي في بلدي في أوائل الثمانينيات. وخلال العشرين عامًا الماضية، قامت أكثر من اثنتي عشرة مؤسسة بحثية علمية وشركة مصنعة بإجراء دراسات استكشافية وأبحاث حول منتجات السيراميك المسامي.

كيفية صنع الرغوة الخزفية. يستخدم المرشح الخاص بالمعادن الحديدية (من النوع CFF-I)، الذي طورته جامعة هاربين للعلوم والتكنولوجيا في منتصف الثمانينيات، البوكسيت عالي الألومينا كمواد مضافة مقاومة للحرارة. بعد ذلك، تم تطوير مرشح من النوع CFF II بإضافة كمية صغيرة من Y₂O₃ وCeO₂ كمواد مساعدة في عملية التلبيد. تم تقصير مدة التلبيد من عدة ساعات في الأصل إلى حوالي 10 دقائق، كما تم تخفيض درجة حرارة التلبيد بنحو 200 ℃، لكن أداء المنتج لم يتغير بشكل كبير. ولتحسين قدرة المرشح الخزفي الرغوي على مقاومة الكسر الهش عند ترشيح السبائك الفائقة، أضافت الكلية أيضًا عامل تقوية zrO₂ وTO₂ والطين المقاوم للحرارة ومواد مساعدة أخرى للتلبيد إلى المادة الأساسية لمسحوق الكوراندوم، واستخدمت فوسفات الألومنيوم ثنائي الهيدروجين كمادة لاصقة. تم تطوير المرشح الخزفي الرغوي للفولاذ المصبوب عند درجة حرارة تلبيد تبلغ 1560 ℃، وتم تحسين خصائصه الفيزيائية الرئيسية بشكل ملحوظ. تُظهر نتائج مختلف اختبارات ترشيح المعادن المنصهرة أن المرشح الخزفي الرغوي قادر على إزالة الشوائب غير المعدنية وشوائب الخبث الأخرى وجزء من الغاز بشكل فعال، وتحسين البنية المعدنية للصب وصقل الحبيبات، كما يمكنه زيادة مقاومة الشد لسبائك الألومنيوم بنسبة 4 ~5%، وزيادة الاستطالة بنسبة 7~11%: يمكن زيادة قوة الشد لسبائك النحاس بنسبة 22%، وزيادة الاستطالة إلى ما يقارب الضعف، وزيادة الصلابة بنسبة 8~20HB: يمكن زيادة مقاومة الانحناء للحديد الرمادي بنحو 5%. وتزداد مقاومة الشد بنحو 16%؛ يمكن زيادة مقاومة الشد للحديد المطيل بحوالي 17%، ويمكن زيادة معدل الاستطالة بحوالي 40%، ويمكن زيادة الصلابة بحوالي 10%، ويكون توزيع الصلابة أكثر اتساقًا؛ يمكن زيادة معدل الاستطالة للفولاذ المقاوم للصدأ بمقدار 67%، ويمكن زيادة صلابة الصدم بمقدار 67%. زيادة بمقدار 18%.