Способ изготовления спеченных пористых изделий

ОП ИСАНИЕ (щ 876301ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски нСфцналисткческкнРеспублик(51)М. Кл,с приеоединеиием заявки .% В 22 Е 3/10 Ввударстюе квинтет СССРае доам нзебретеннй н еткрмтнй(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СПЕЧЕННЫХ ПОРИСТЫХ ИЗДЕЛИЙ3Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам изготовления пористых изделий для теплообменйиков.Известен способ изготовления пористых изделий, используемых в элементах конструкций теплообменных аппаратов, включающий формование и спекание пористого элемента из метал.лического порошка Я.Недостатками известного способа являются: низкая производительность процесса изготовления, обусловленная необходимостью нагрева по О ристых изделий до высоких температур в инертной или восстановительной атмосфере и длительной выдержкой при этих температурах (обычно 1 - 2 ч). Высокосемпературный нагрев также нередко приводит к взаимодействию металличес- .ких часпщ с формообразующей оснасткой, что снижает качество изготавливаемых изделий,Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является способ изготовления по 20 ристых изделий для теплообменников, включающий приготовление связующего (термореактивной или термопластической смолы), равно. 2мерное покрытие металлических частиц связующим, формование пористой заготовки из покрытых связующим металлических частиц и нагрев сформованной заготовки до 40 - 260 С 2,Недостатками известного способа являютсянизкая термостойкость изготавливаемых изделий, ограниченная температурой разложения связующего, что делает невозможным применятьпористые изделия.при температурах свыше260 С. Кроме этого, пористые изделия, используемые в качестве элементов теплообменныхаппаратов, принцип действия которых основанна транспорте жидкости с помощью капилляр.ных сил, не обладают высокими транспортнымисвойствами. Этот недостаток обусловлен следующим; существует критерий сравнения трыспортных свойств пористых изделий - М.М =1 .К,где Ь- высота капиллярного поднятия. жидкости;К - проницаемость.Чем больше величина критерия М, тем производительнее.система. В известном способе впроцессе нагрева связующее концентрируется1 4П р и м е р 2, 50 г А 1 С 1 НР 045 Н,О смешивают с 500 г бронзового порошка маркиБр ОФ 10 - 1 с размером частиц 63 - 100 мкм.формуют изделие с размерами: диаметр 7 мм,днина 400 мм и нагревают его до 200 С10 мин,На полученных изделиях определены коэффициент проницаемости (1 с) и высота капиллярного поднятия жидкости (Ь 1 т 1,). При этомкоэффициент проницаемости составляет З,бхт 10 д м, высота капиллярного поднятия жидкости 0,180 м, а критерий М оказьвается равным0,648 10 м . На аналогичных образцах пршотовленных по известному способу, коэффициентпроницаемости составляет 4,0 10 д м,. высотакапиллярного поднятия жидкости 0,112 м, а кри.терий М,44810 " м .На основании сравнения полученных данныхможно сделать вывод, что транспортные свойства у предлагаемого способа оказались вышена 50%. Изделия испьпъвали на термостойкость путемнагревания и фиксации температуры, при которой наступало разрушение изделия. Изделия избронзового порошка нагревали до 500 С в защитной атмосфере, при этом изменение ихсвойств обнаружено не было,Предлагаемый способ обладает по сравнениюс известными способами такими технико-экономическими преимуществами, как повышениетранспортных свойств пористых изделий на 50%;и повышение термостойкости пористых изделийболее чем в 2 раза,формула изобретения Способ изготовления спеченных пористых изделий, преимущественно для теплообменников, включающий смешивание металлического порошка с связующим, формование заготовки и ее нагрев, отличающийся тем,что, с целью повышения термостойкости и транспортных свойств пористых изделий, в качестве свя. зующего берут фосфат алюминия, магния или цинка с размером частиц 0,01 - 0,1 размера ме. таллических частиц менты теплообменников со спеченным пористым покрытием, Тезисы докладов на ХИ Всесоюзной конференции по порошковой металлур 55 3 87630в мессах контакта частиц. При этом форма порприближается к цилиндрической, что снижаеткривизну участком межчастичного контакта итем самым уменьшает величину Ьс В известном способе увеличение М возможно достичь только уменьшением размера металлических частиц. Однако при этом резко снижаетсяпроницаемость пористых изделий, что неприемлемо при использовании их в теплообменныхаппаратах,Цель изобретения - повышение термостойкости и транспортных свойств пористых изде.лий,Поставленная цель достигается тем, что вспособе изготовления пористых изделий, вклю15чающем смешивание металлического порошкасо связующим, формование заготовки и ее нагрев, в качестве связующего берут фосфаталюминия, магния или цинка с размером частиц 0,01 - 0,1 размера металлических частиц.-,Технология изготовления пористых изделийпо предлагаемому способу заключается в следующем,Приготавливают связующее на основе фосфата алюминия, магния или цинка, высушивают его и дробят до размеров 0,01 - 0,1 размераРметаллических частиц, смешивают связующеес металлическими частицами, формуют иэделияи нагревают до 200 - 250 С.Выбор .размера частиц связующего, равного0,01 - б,1 размера металлических частиц, обусловлен тем, что снижение размера частиц связующего менее 0,01 размера металлическихчастиц приводит к недостаточной механическойпрочности, а увеличение размера частиц связующего выше 0,1 размера металлических частиц З 5приводит к снижению транспортных свойств.Вследствие того, что связующее на основефосфата алюминия, магния илн цинка выдерживает длительную тепловую нагрузку (1000 -10000 ч) при 1300-1500 С при изготовлении 40пористых изделий по предлагаемому способу,можно использовать любые порошковые материалы и выбор порошкового материала зависиттолько от того, при каких температурах эксплуатируются пористые изделия. 45П р и м е р 1. 210 г А 1 С 1 э 6 Н 20 растворяют в 94 мл дистиллированной воды. К полученному раствору при интенсивном перемешивании Источники информации,доливают 100 мл 60% НзРО 4, Нагреванием раст- принятые во внимание при экспертизевор концентрируют до объема 100 мл, образу 1. Шибряев Б, ф., Штутман Б. А, и др, Элеющуюся вязкую жидкость высушивают при50 С. Полученный твердый комплексный фосфат алюминия А 1 С 1 НРО 5 Н,О измельчают впорошок с размером частиц 2 - 10 мкм.: гии. Рига, 1975, с. 96 - 98.Аналогичным образом можно получить свя. 2, Патент Японии У 4927922, сер. 2 (1)зующее на основе фосфата магния и цинка. сб, 82 - 25, кл. В 22 Е 3/00, 1974,ВНИИПИ Заказ 9449712 Тираж 872 Подписное