TY - JOUR

T1 - КОЭФФИЦИЕНТ ПРОНИЦАЕМОСТИ ПОРИСТОГО ЛИТОГО АЛЮМИНИЯ С ДВОЙНОЙ ФРАКЦИЕЙ НАПОЛНИТЕЛЯ

AU - Финкельштейн, Аркадий Борисович

AU - Злыгостев, Сергей Николаевич

PY - 2023

Y1 - 2023

N2 - Технология производства пористого литого алюминия (ПЛА) предусматривает пропитку водорастворимого наполнителя NaCl расплавом алюминиевого сплава. Диапазон пористости изделий из ПЛА составляет 40-70 %, при этом их себестоимость высока. Они не могут конкурировать в качестве конструкционного материала с пеноалюминием, пористость которого 80-95 %, а себестоимость невысокая. Вместе с тем ПЛА отлично зарекомендовал себя как функциональный материал для перемещения жидкостей и газов, изделия из него применяют в качестве фильтров. Важным эксплуатационным параметром фильтроэлемента является ресурс его работы до очистки. Он определяется пористостью, которую можно повысить использованием мультифракционного наполнителя. В целях прогнозирования характеристик фильтроэлемента число фракций было ограничено двумя, что позволяет повысить пористость на 10-15 %. Использовали мелкие фракции наполнителя (200-400, 400-630 и 1000-1600 мкм) в пропорции 30, 50, 70 % к объему крупной фракции 2500-4000 мкм. Подготовка наполнителя предусматривает смешивание двух фракций в определенной пропорции, нагрев наполнителя в камерной печи сопротивления, засыпку в металлическую форму и заливку расплавом сплава АК7. Пропитка наполнителя расплавом была обеспечена вакуумированием формы. После кристаллизации отливки проведена механическая обработка: из нижней части композитной отливки вырезан образец цилиндрической формы, а наполнитель растворен в воде. В ходе эксперимента нестационарным методом определен коэффициент проницаемости ПЛА, полученного с применением наполнителя, состоящего из двух фракций. Показана аддитивная зависимость коэффициента проницаемости от долей монофракций и их коэффициентов проницаемости. Коэффициенты проницаемости монофракций рассчитаны по модели концентрации единичных сопротивлений. Выполнен обзор моделей проницаемости наполнителя, состоящего из двух фракций, и показано, что модель Каземи наиболее соответствует полученным экспериментальным данным. Расхождение данных модели и эксперимента наблюдается только при значительной разнице размеров фракций (малой доле мелкой фракции), что обусловлено эффектом разрыхления. Полученные результаты позволяют проектировать фильтроэлементы повышенной пористости.

AB - Технология производства пористого литого алюминия (ПЛА) предусматривает пропитку водорастворимого наполнителя NaCl расплавом алюминиевого сплава. Диапазон пористости изделий из ПЛА составляет 40-70 %, при этом их себестоимость высока. Они не могут конкурировать в качестве конструкционного материала с пеноалюминием, пористость которого 80-95 %, а себестоимость невысокая. Вместе с тем ПЛА отлично зарекомендовал себя как функциональный материал для перемещения жидкостей и газов, изделия из него применяют в качестве фильтров. Важным эксплуатационным параметром фильтроэлемента является ресурс его работы до очистки. Он определяется пористостью, которую можно повысить использованием мультифракционного наполнителя. В целях прогнозирования характеристик фильтроэлемента число фракций было ограничено двумя, что позволяет повысить пористость на 10-15 %. Использовали мелкие фракции наполнителя (200-400, 400-630 и 1000-1600 мкм) в пропорции 30, 50, 70 % к объему крупной фракции 2500-4000 мкм. Подготовка наполнителя предусматривает смешивание двух фракций в определенной пропорции, нагрев наполнителя в камерной печи сопротивления, засыпку в металлическую форму и заливку расплавом сплава АК7. Пропитка наполнителя расплавом была обеспечена вакуумированием формы. После кристаллизации отливки проведена механическая обработка: из нижней части композитной отливки вырезан образец цилиндрической формы, а наполнитель растворен в воде. В ходе эксперимента нестационарным методом определен коэффициент проницаемости ПЛА, полученного с применением наполнителя, состоящего из двух фракций. Показана аддитивная зависимость коэффициента проницаемости от долей монофракций и их коэффициентов проницаемости. Коэффициенты проницаемости монофракций рассчитаны по модели концентрации единичных сопротивлений. Выполнен обзор моделей проницаемости наполнителя, состоящего из двух фракций, и показано, что модель Каземи наиболее соответствует полученным экспериментальным данным. Расхождение данных модели и эксперимента наблюдается только при значительной разнице размеров фракций (малой доле мелкой фракции), что обусловлено эффектом разрыхления. Полученные результаты позволяют проектировать фильтроэлементы повышенной пористости.

UR - https://www.elibrary.ru/item.asp?id=54123458

UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?partnerID=8YFLogxK&scp=85172175203

U2 - 10.17580/tsm.2023.05.07

DO - 10.17580/tsm.2023.05.07

M3 - Статья

SP - 51

EP - 55

JO - Цветные металлы

JF - Цветные металлы

SN - 0372-2929

IS - 5

ER -