Способ получения высокопористого материала из алюминия

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОПОРИСТОГО МАТЕРИАЛА ИЗ АЛЮМИНИЯ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт порошковой металлургии(72) Авторы Пилиневич Леонид Петрович Савич Вадим Викторович Шеко Геннадий Анатольевич(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт порошковой металлургии(57) Способ получения высокопористого материала из алюминия, заключающийся в том,что через пористую перегородку в слой алюминиевых гранул подают инертный или кислородсодержащий газ, температура которого равна или выше температуры плавления алюминия, осуществляют обработку полученного расплава ультразвуковыми колебаниями с частотой 22-23 Гц и охлаждают расплав путем понижения температуры газа. Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения пористых материалов. Известен способ получения пористого алюминия, включающий увеличение вязкости расплава легированием металлическим кальцием при массовом отношении к расплаву 028 , вспенивание расплава взвешиванием порошкообразного гидрида титана при массовом отношении к расплаву 1-3 и охлаждение образующегося вспененного расплава до затвердевания 1. Недостатком способа является неравномерное распределение размеров пор и пористости по объему материала. Известен способ получения пористого алюминия, включающий подачу потока сжатой дисперсной смеси расплава металла с газом под уровень расплава, давление которого превышает сумму атмосферного и слоя расплава, вытеснение расплава из области, прилегающей к месту подачи диспергированной смеси, часть которой непрерывно отводят и охлаждают до затвердевания 2. Недостатками данного способа являются невозможность получения пор заданных размеров и неравномерность распределения пор по объему пористого материала. Известный способ выбран в качестве прототипа по своей технической сущности. Для повышения равномерности распределения пористости по всему объему материала и получения пор заданных размеров предлагается следующая технология. В способе получения пористого алюминия, включающем замешивание в расплав инертного или кислородсодержащего газа, вспенивание расплава и охлаждение до затвер 14209 1 2011.04.30 девания, дисперсный газ подают в расплав алюминия путем его пропускания через пористую перегородку, при этом температура газа равна или выше температуры расплава,причем в процессе подачи газа расплав подвергают ультразвуковым колебаниям с частотой 22-23 КГц, а охлаждение производят путем понижения температуры газа. Задачей изобретения является получение материалов с заданным размером пор и равномерным распределением пор по объему пористого материала. Технический результат достигается тем, что в способе получения высокопористого материала из алюминия через пористую перегородку в слой алюминиевых гранул подают инертный или кислородсодержащий газ, температура которого равна или выше температуры плавления алюминия, осуществляют обработку полученного расплава ультразвуковыми колебаниями с частотой 22-23 КГц и охлаждают расплав путем понижения температуры газа. Пример исполнения. Исходный материал - гранулы алюминия - помещали на пористую перегородку, изготовленную из порошка инконеля с размером пор 50 мкм и закрепленную в специальной оснастке. Затем через пористую перегородку и слой алюминиевых гранул подавали нагретый воздух (750 С), сплавляли гранулы до жидкого состояния и с помощью ультразвукового генератора подвергали оснастку с расплавом колебаниям с частотой от 50 до 40000 Гц. Основные режимы и результаты экспериментальных исследований представлены в таблице. Частота ультраСредний Среднеквадратическое Поризвуковых колеразмер пор, отклонение размеров пор стость,баний, Гц мм по сечению образца 20 21 22 23 24 Анализ таблицы показывает, что заявляемые режимы (частота ультразвуковых колебаний 22-23 КГц) позволяют получать пористые материалы с равномерным распределением размеров пор по всему объему образца. Проведенные эксперименты также показали,что при температуре газа менее температуры плавления алюминия сквозные поры не образуются, т.к. происходит охлаждение и затвердевание расплава без образования пор. Экспериментально установлено, что путем замены пористых перегородок с различными размерами пор можно изменять размеры пузырьков газа, а следовательно, и размеры пор пористого материала. Поэтому, применяя ультразвуковые колебания с частотой 22-23 КГц и меняя размеры пор пористых перегородок, можно получать высокопористый материал с заданным размером пор и высокой равномерностью их распределения по всему объему материала, в то время как известным способом получить такой результат невозможно. Источники информации 1. Заявка 1287994, МПК С 22 С 1/08, 1972. 2. Патент 2026394, МПК С 22 С 1/08, С 22 В 21/00, 1995. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.