Способ изготовления пористого проницаемого материала

22 1/08 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРИСТОГО ПРОНИЦАЕМОГО МАТЕРИАЛА(71) Заявитель Государственное предприятие порошковой металлургии с опытным произНаучно-исследовательский институт поводствомрошковой металлургии с опытным производством(57) Способ изготовления пористого проницаемого материала, включающий вязание из металлических волокон сетки, ее обезжиривание, формирование из сетки пакетов, а также их деформирование и спекание, отличающийся тем, что перед деформированием пакеты сеток нагревают до температуры 0,5-0,8 температуры плавления металла путем пропускания электрического тока.(56) 1. Водников Н.Ф., Ермаков С.Е Металлокерамические материалы и изделия.-Л., 1967.-С. 162-165. 2. Иванчук А.А., Карпинос Д.М. и др. Динамические прочностные свойства проницаемых волокновых материалов / Порошковая металлургия.-1986.- 6.-С. 92-96 (прототип). Изобретение относится к машиностроению, в частности к энергетическому машиностроению, и может быть использовано при изготовлении фильтрующих элементов в нефтехимической и пищевой промышленности, а также тепловых труб. Известен способ изготовления пористых изделий, например, бронзовых фильтров, включающих формование заготовок из порошка со сферической формой частиц и последующее спекание 1. Недостатком известного способа является невысокая механическая прочность получаемых изделий, а также неравномерность фильтрации при изготовлении фильтров большой производительности из крупного порошка. Наиболее близкий по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является способ,включающий подготовку сетки (вязание, обезжиривание, сборка пакета сеток), ее холодное прессование и последующее спекание 2. 2380 1 Однако ввиду упругого послевоздействия, после прессования и снятия нагрузки происходит распружинивание сетки и, таким образом, разрушение единичных контактов, образованных первоначально отдельными жгутами, а также отдельными волокнами, входящими в их состав. Последующее спекание фиксирует неупорядоченную первую структуру, характеризуемую неравномерной локальной проницаемостью. К недостаткам проницаемых материалов, полученных по данной технологии, следует отнести также невысокую тонкость фильтрации и грязеемкость. Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение эксплуатационных характеристик пористых проницаемых материалов. Поставленная техническая задача решается тем, что в заявляемом способе включающем вязание из металлических волокон сетки, ее обезжиривание, формирование из сетки пакетов, а также их деформирование и спекание, перед деформированием пакеты сеток нагревают до температуры 0.5 - 0.8 температуры плавления металла путем пропускания электрического тока. В вязанной сетке из металлической проволоки контакты между отдельными жгутами характеризуются наибольшим электрическим сопротивлением. Поэтому при пропускании электрического тока они разогреваются в первую очередь за счет выделяющегося тепла, количество которого пропорционально величине электросопротивления. Нагрев до температуры в диапазоне 0.5 - 0.8 Тпл обусловлен кинетикой образования металлических контактов. В случае разогрева сетки до температуры ниже 0.5 Тпл металлические контакты не образуются. Нагрев сетки до температуры выше 0.8 Тпл приводит к оплавлению отдельных элементов сетки и ее разрушению. Исследование топограммы пористых сетчатых материалов, выполненные с помощью сканирующего электронного микроскопа позволили установить, что в результате деформации (после нагрева электрическим током) волокна, входящие в состав жгута, располагаются в одной плоскости и перекрывают крупные поры в междоузлиях (рис.). Таким образом, общее количество крупных пор сохраняется, а их размер уменьшается. Под действием давления волокна в жгутах перераспределяются таким образом, что образуют между собой сеть мелких пор размером до 10 мкм. Уменьшение размеров максимальных пор до уровня средних, в то время как число пор среднего размера остается постоянным, а число пор минимального размера увеличивается, приводит к повышению тонкости фильтрации и грязеемкости, а также равномерности распределения коэффициента локальной проницаемости на 13-15. Последующее спекание позволяет зафиксировать положение отдельных волокон, а также образованную совокупность пор различного размера. Пример. Проволоку из коррозийной стали Х 18 Н 9 Т диаметром 55 мм вязали в сетку методом трикотажного плетения ластик на полуавтомате марки ПВРК 6/100. Сетку обезжиривали этиловым спиртом, собирали в пакеты, после чего подсоединяли к клеммам автотрансформатора и пропускали переменный электрический ток. Температуру сетки измеряли с помощью радиационного пирометра РК-15. Эксплуатационные характеристики проницаемых материалов (тонкость фильтрации, грязеемкость, локальную проницаемость) исследовали по известным методикам. В таблице приведены результаты проведенных исследований. Объект Температура, С Тонкость фильтра- Грязеемкость,Разброс значений локальисследования ции, мкм ной проницаемости 25 2 18 Прототип Предлагаемый 25 3 20 0,4 Тпл способ 12 5 7 0,5 Тпл-6. Таким образом, применение предлагаемого способа по сравнению с прототипом позволяет повысить тонкость фильтрации и грязеемкость в среднем в 2.22.5 раз и уменьшить разброс значений локального коэффииента проницаемости в 1,62,6 раза. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.