금속 다공성 재료는 재료 전체에 분산된 다수의 방향성 또는 무작위 구멍으로 구성됩니다. 이 구멍의 직경은 2마이크로미터에서 3밀리미터까지 다양합니다. 이러한 구멍의 디자인은 폼, 연꽃 또는 벌집 모양과 같은 다양한 형태를 취할 수 있습니다. 다공성 금속재료는 구멍의 형태에 따라 독립구멍형과 연속구멍형으로 분류된다.
독립홀형은 저비중, 우수한 강성, 높은 비강도, 효과적인 진동흡수, 흡음 등 여러 가지 장점을 가지고 있습니다. 반면, 연속 홀형 소재는 앞서 언급한 특성을 보유할 뿐만 아니라 통기성과 통기성도 우수합니다. 구조적 및 기능적 특성으로 인해 다공성 금속 재료는 항공 우주, 운송, 건설 공학, 기계 공학, 전기 화학 공학 및 환경 보호 공학을 포함한 다양한 분야에서 폭넓게 응용됩니다.
분말 침하 다공성 재료
와이어 메쉬 다공성 재료
금속섬유 소결 다공성 재료
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금속 다공성 재료에는 분말 소결 다공성 재료, 금속 섬유 소결 다공성 재료, 철망 다공성 재료 및 발포 금속 재료를 포함하여 다양한 분류가 있습니다. 이 중 금속이나 합금분말을 원료로 하여 분말소결 다공성재료를 만든다. 이 공정에는 분말을 단단한 구조로 형성하고 고온에서 소결하는 과정이 포함됩니다. 이로 인해 상당한 수의 상호 연결 또는 반연결 기공이 있는 다공성 재료가 생성됩니다. 기공 구조는 규칙적인 분말 입자와 불규칙한 분말 입자가 적층되어 형성되며, 입자 크기 조성 및 제조 과정에 따라 기공의 크기와 분포, 기공률이 달라집니다.
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분말 소결 다공성 재료에 일반적으로 사용되는 재료에는 청동, 스테인레스 스틸, 철, 니켈, 티타늄, 텅스텐, 몰리브덴 및 내화성 금속 화합물이 포함됩니다. 이러한 재료의 전통적인 준비 공정에는 압축 성형 및 소결, 등방성 압축, 느슨한 소결, 분말 롤링, 분말 가소화 압출 및 슬립 캐스팅이 포함됩니다. 또한 원심 증착, 사출 성형, 3D 프린팅, 레이저 고속 프로토타이핑, 전자빔 고속 프로토타이핑과 같은 새로운 준비 기술은 분말 소결 다공성 재료를 생성하기 위한 대체 방법을 제공합니다. -
원심 증착 기술은 기공 크기가 큰 다공성 금속 튜브를 지지 구조로 활용합니다. 이 공정은 금속 분말 슬러리를 준비하는 것으로 시작되며, 이를 지지 튜브에 넣고 고속 회전시킵니다. 원심력의 영향으로 슬러리의 분말 입자가 등급화되어 지지 튜브의 내벽에 침전되어 그라데이션 필름 구조가 생성됩니다. 후속 건조, 소결 및 기타 처리를 통해 다공성 막 튜브가 생성됩니다. 이 기술은 티타늄, 티타늄 합금, 스테인리스강, 니켈, 니켈 합금 등의 분말을 사용하여 미세 다공성 금속 필름을 제조하는 데 적합합니다. 서브미크론 및 나노 크기의 입자 크기를 사용함으로써 해당 기공 크기를 갖는 미세 다공성 금속 필름을 생성하는 것이 가능합니다. -
금속 사출 성형(MIM)은 분말 소결 다공성 물질을 제조하는 또 다른 방법입니다. 이 공정에서는 분말을 유기바인더와 혼합하여 사출성형기를 이용하여 성형한다. 그런 다음 형성된 블랭크에서 바인더를 제거하고 결과 제품을 소결하여 원하는 최종 특성을 얻습니다. MIM 기술은 높은 정밀도, 균일한 구조, 탁월한 성능 및 비용 효율성을 제공하므로 청동, 스테인레스 스틸, 티타늄, 니켈 및 그 합금으로 다공성 재료를 제조하는 데 적합합니다. -
프로세스:
전통적인 공정에는 압축 성형 및 소결, 등압 성형, 느슨한 소결, 분말 롤링, 분말 가소화 압출, 슬립 캐스팅 등이 있습니다.
구리 필터
스테인레스 스틸 필터
티타늄 다공성 시트
