1 Seramik Köpük Sonuçlar ve Tartışma
1.1 Astar ve ıslatmaiçindeg
seramik köpük Normalde, ”Bowland filtresi“ önerilen bir ön ısıtma prosedürü uygulanarak sıvı metalin yerçekimi basıncıyla çalıştırılır. Başka bir deyişle, yerçekimi basıncı metali seramik köpüğün içine ve içinden geçirerek, içinde hapsolmuş havanın büyük bir kısmını dışarı atar. Alümina-alüminyumun zayıf ıslanma özellikleri ve hapsolmuş havanın giderilmesi gerekliliği, filtrasyon sürecinin başlangıcında (özellikle yüksek gözenek yoğunluğuna sahip filtrelerde) zorluklara yol açabilir. Ticari filtrelerin farklı sınıfları için endüstriyel hazırlama yüksekliklerinin tipik değerleri Şekil 2’de gösterilmiştir. Şekilden de görülebileceği gibi, elektromanyetik alanın varlığı, hazırlık sırasında gerekli metal basıncında önemli bir azalma sağlar.
Şekil 3’ün (a) ve (b) kısımlarında, 50 80PPIi’nin metalografik görüntüleri seramik köpük Filtre elemanının üzerinde 100 mm'lik metal bir başlık kullanılarak yapılan yerçekimi ile doldurma deneyinin sonuçları sunulmaktadır. Şekillerden de görülebileceği gibi, deneyler başarısız olmuş ve erimiş metal, filtre elemanlarının üzerinde katılaşmış; metalin filtrelere nüfuz etmesi neredeyse tamamen gerçekleşmemiştir. Ancak bu durum, Şekil 2’de sunulan endüstriyel hazırlama verilerine dayanarak beklenen bir sonuçtu.
-0,16 T'lik bir manyetik alan uygulandığında, incelenen filtreler aynı 100 mm'lik metal kafa kullanılarak neredeyse mükemmel bir şekilde hazırlanmış ve ıslatılmıştır; bkz. Şekil 3 (c) ve (d), 3 × 10 dakikalık işlem süresi için elde edilen sonuçları göstermektedir. Elde edilen SEM mikrografları, elektromanyetik karıştırma süresinin uzatılmasıyla ıslanmanın büyük ölçüde iyileştiğini ve gazın başarılı bir şekilde giderildiğini göstermektedir. Elektromanyetik ıslatma olguları, şu anda bu makalenin yazarları tarafından yapılan bir patent başvurusunun konusudur: %
2. Parçacıkların yeniden dağılımı
Yerçekimi filtrasyonunda, seramik köpüğün üzerinde yoğun bir filtre keki ile filtrenin üst kısmında köprü oluşumu ve tıkanma görülmesi yaygın bir durumdur. Ancak bu çalışmada, elektromanyetik alanın etkisiyle hem filtre ortamının içinde hem de altında parçacık dağılımında önemli değişiklikler gözlemlenmiştir (bkz. Şekil 4). Şekilden de görülebileceği gibi, elektromanyetik kuvvetler kullanıldığında elde edilen en yüksek parçacık yoğunluğu 2. Bölge’de gözlemlenmiştir. Ayrıca, Lorentz kuvvetlerindeki kıvrılmanın neden olduğu eriyik geri akışı, 3. Bölge’de de daha yüksek bir parçacık konsantrasyonuna yol açmıştır. Bununla birlikte, Alan 4 neredeyse tamamen parçacık içermemekteydi; bu da temiz malzemenin filtrenin altından tekrar içeri girdiğini göstermektedir.
3. Sonuç
Bu çalışma, elektromanyetik bir alan uygulanmasıyla 30, 50 ve 80 PPI'da alümina ile sıvı alüminyum arasındaki ıslanma özelliğinde önemli bir iyileşme sağlandığını ortaya koymuştur. seramik köpük Gerekli metal başlığın önemli ölçüde azaltılmasıyla elde edilebilir. Yüksek gözenek yoğunluğuna sahip filtrelerde neredeyse kusursuz bir ön filtreleme sağlandığı gösterilmiştir. Ayrıca, iç kısımda partiküllerin yeniden dağılımı da gözlemlenmiştir. Buna dayanarak, elektromanyetik olarak indüklenen hacimsel akışın, filtre ortamının tıkanmamasını sağladığı ve yüksek gözenek yoğunluklu filtreler için filtrasyon modunu kek filtrasyonundan derin yatak ve yatak içi kek filtrasyonuna değiştirdiği açıktır.
Yazarlar, deney düzeneğinin tasarlanması ve yapımında sağladığı yardımdan dolayı Egil Torsetnes’e (NTNU, Trondheim, Norveç) teşekkürlerini sunarlar. Ayrıca, SINTEF laboratuvarını kullanmamıza izin verdiği ve deneylerin gerçekleştirilmesine yaptığı katkılarından dolayı Kurt Sandaunet’e (SINTEF, Trondheim, Norveç) en içten teşekkürlerimi sunarım. Ayrıca, filtre malzemeleri sağlayan Liss Pedersen’e (Alcoa, Lista, Norveç) ve Seramik Köpük Sonuçlar: Geçirgenlik verilerinin tartışılması.