بخشی از مقاله
چکیده
در این روش ابتدا فوم پلی اورتان سلول باز - 30ppi - به روش الکترولس رسانا شده و سپس با استفاده روش الکترولیز، مس بر روی فوم پلی اورتان رسوب داده میشود، سپس فوم پلی اورتان تحت حرارت در محیط گاز آرگون از بین می رود و در نهایت فوم مسی سلول باز باقی می ماند. در این تحقیق پارامترهایی همچون؛ دمای حمام، غلظت سولفات مس و غلظت اسید سولفوریک در محلول الکترولیز مورد بررسی قرار گرفت، در نهایت شرایط بهینه حمام الکترولیز شامل CuSO4 200 g/L ، H2SO4 100g/L و دمای40 درجه سانتیگراد بدست آمد. بررسیهای ساختاری با استفاده از میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی - SEM - صورت گرفت. نتایج حاصل از بررسیهای ساختاری حاکی از موفقیت در تولید و یکنواختی پوشش در محصولات نهایی بود. بررسی درصد تخلخل فوم های تولید شده نشان می دهد که این روش می تواند تنها روشی باشد که تخلخل های از نوع باز با مقادیر بالای % 95 ایجاد نماید.
مقدمه
فوم های فلزی شاخه ای از مواد نوین با خواص فیزیکی و مکانیکی منحصر به فرد هستند. از جمله این خواص دارا بودن نسبت استحکام به وزن بالا و نسبت سطح به حجم بسیار بالاست که باعث شده این مواد قابلیت انتقال حرارت و انتقال جریان بالایی داشته باشند. در طبیعت نیز همواره از چنین ساختاری همانند استخوان و چوب برای بهره مندی از خواص منحصر به فرد آنها استفاده می گردد. به طور کلی در سالهای اخیر کاربرد این مواد افزایش یافته است.
کاربردهایی همچون مبدلهای حرارتی و کاتالیزورها، تخلخل باز به علت فراهم آوردن انتقال حرارت و میزان تماس با سیال بالاتر، مطلوب تر به شمار می رود. روش های مختلفی برای تولید فوم های فلزی وجود دارد. به طور کلی روش های ساخت این مواد را می توان به سه گروه روشهای حالت جامد، مایع و گازی تقسیم بندی نمود. فوم های فلزی را می توان با کمک روش های منحصر به فرد و با بهره گیری روش رسوب گذاری الکتریکی تولید نمود Banhart]، .[2001
فوم مسی به علت داشتن انتقال حرارت بالا، یکی از فوم های فلزی پرکاربرد در زمینه انتقال حرارت است. برای مثال در ساخت مبردهای حرارتی آینه های لیزری، از این فوم استفاده می شود Nakajima] ، Hyun، Ohashi، Ota، Murakami، .[ 2001 ناکاجیما و همکارانش چگونگی تولید و همچنین خواص فوم مسی تولید شده به روش انجماد جهت دار که خود زیر مجموعه ای از روش گاسار است، را بررسی کردند. آنها مس را در فشار 2 MPa در اتمسفر هیدروژن و آرگون ذوب و سپس به صورت جهت دار سرد کردند.
تحت این شرایط، در دمای بالا هیدروژن در مذاب مس حل شده و با کم شدن دما در نقطه یوتکتیک، هیدروژن آزاد می شود - روش گاسار - . تولید حباب های هیدروژن در مذاب موجب تولید فوم مسی می شود. آنها در این تحقیق اثر متغیر فشار، دمای مذاب، مخلوط اولیه و جهت سردکردن بر مورفولوژی حفرات و خواص مکانیکی فوم تولیدی را مورد بررسی قرار دادند. در نهایت ناکاجیما در نتایج خود کنترل اندازه حفرات با این پارامترها را بسیار مشکل عنوان کرده است. محصول تولیدی در این روش دارای حفراتی با قطر 5-500 میکرومتر و بیشترین تخلخل به دست آمده برای فوم، % 70 بود.
Zhao و همکارانش - 2006 - روش حذف کربنات زینترشده - LCS - را برای تولید فوم مسی بکار بردند. در این روش پودر مس همراه با پودر کربنات پتاسیم - K2CO3 - مخلوط شده و سپس تفجوشی می شود. در نهایت کربنات از محصول نهایی خارج شده و فوم مسی تولید می شود. آنها در تحقیقات خود اثر متغیر دما و زمان تفجوشی و چگونگی حذف کربنات از نمونه را بر خواص فوم تولیدی مورد بررسی قرار دادند. Zhao با این روش فوم هایی با تخلخل50 تا 80 درصد تولید کرد و توانست با انتخاب قطر مشخص برای پودرهای کربنات اولیه، قطر حفرات محصول نهایی را کنترل کند. او همچنین نشان داد خواص فوم هایی که در آنها دمای تف جوشی کمتر و زمان تفجوشی بیشتر بوده است، مطلو بتر است.
