Obtención de espumas metálicas de aluminio a través del proceso de infiltración al vacío
Palabras clave:
espuma metálica, infiltración al vacío, soluble, partículas solubles, cloruro de sodio.Resumen
Se evaluó el método de fundición con infiltración al vacío en lecho de partículas solubles para la obtención espumas metálicas de aluminio de poros abiertos con diferentes tamaños de poros. Como partículas solubles se utilizaron granos de cloruro de sodio (NaCl) con tamaños de grano de 560–1120 μm y 1120–2240 μm, lo que permitió evaluar la variación de la densidad relativa y el grado de porosidad de las espumas en función de la variación del tamaño de grano. Para la obtención de las espumas se utilizó un molde abierto en cuyo interior se produce la infiltración del aluminio en el lecho de partículas. El vacío se practica en el molde por un conducto colocado en la parte inferior del mismo y el aluminio fundido se vierte por la parte superior del molde. Las espumas metálicas de celda abierta obtenidas, presentan poros irregulares y una densidad promedio de 0,308 y 0,246 y porosidad de 0,7545 y 0,692 para tamaños de partículas de NaCl de 560–1120 μm y 1120–2240 μm respectivamente, ambas con un alto grado de porosidad (10 poros por pulgada cuadrada). Esto podría deberse al amplio rango de tamaño de partículas utilizado, lo cual denota que una cierta cantidad de poros tendrían ligamentos y paredes celulares más finas que otros, por tanto, requieren menos cantidad de metal.Descargas
Citas
ABARCA, P., CASTILLO, M., BRAVO, D. & SÁNCHEZ, F. (2018). Obtención de espumas metálicas de aluminio por el método de infiltración en preformas lixiviables. Ciencia Digital, 2(2), 343-355.
AN, Y., FEI, H., ZENG, G., XU, X., CI, L., XI, B., XIONG, S., FENG, J. & QIAN, Y. (2018). Vacuum distillation derived 3D porous current collector for stable lithium–metal batteries. Nano Energy, 47, 503-511.
ASHBY, EVANS, A. G., FLECK, N. A., GIBSON, L. J., HUTCHINSON, J. W. & WADLEY, H. (2002). Metal foams: A design guide. Butterworth-Heinemann. Massachusetts, USA.
BANGASH, M. K., UBERTALLI, G., DI SAVERIO, D., FERRARIS, M. & JITAI, N. (2018). Joining of aluminium alloy sheets to aluminium alloy foam using metal Glasses. Metals, 8(8), 614.
BANHART, J. (2001). Manufacture, characterisation and application of cellular metals and metal foams. Progress in Materials Science, 46(6), 559-632.
FERNÁNDEZ, P., TORRES, G., CRUZ, J., GAVIRIA, S. & OCHOA, E. (2007). Fabricación de metales celulares base aluminio. Scientia et Technica, 1(36).
GARCÍA-MORENO, F. (2016). Commercial applications of metal foams: Their properties and production. Materials, 9(2), 85.
GOPINATHAN, A., JERZ, J., KOVÁČIK, J. & DVORÁK, T. (2021). Investigation of the Relationship between Morphology and Thermal Conductivity of Powder Metallurgically Prepared Aluminium Foams. Materials, 14, 3623.
GÜNER, A., ARIKAN, M. M. & NEBIOGLU, M. (2015). New approaches to aluminum integral foam production with casting methods. Metals, 5(3), 1553-1565.
HAJIZADEH, M., YAZDANI, M., VESALI, S., KHODARAHMI, H. & MOSTOF, T. M. (2021). An experimental investigation into the quasi-static compression behavior of open-cell aluminum foams focusing on controlling the space holder particle size. Journal of Manufacturing Processes, 70: 193–204.
HASSANLI, F. & PAYDAR, M. H. (2021). Improvement in energy absorption properties of aluminum foams by designing pore-density distribution. Journal of Materials Research and Technology, 14, 609-619.
HUSSAIN, Z. & SUFFIN, N. (2011). Microstructure and mechanical behaviour of aluminium foam produced by sintering dissolution process using NaCl space holder. Jornal of Enginering Science, 7, 37-49.
IRAUSQUIN, I. A. (2012). Caracterización mecánica de espumas metálicas y su aplicación en sistemas de absorción de energía. Tesis de Doctorado. Universidad Carlos III de Madrid, Madrid, España.
KHARE, S. & SORTE, M. (2021). An Overview of Aluminum Foam Production Methods. International Journal of Engineering Science and Computing, 11(02), 27659- 27666.
MAHADEV, M., SREENIVASA, C. G. Y SHIVAKUMAR, K. M. (2018). A Review on Production of Aluminium Metal Foams. In Materials Science and Engineering Conference Series, 376(1), 012081.
NEBREDA, J. (2014). Optimización de la estructura celular en espumas de aluminio. Tesis de Doctorado. Universidad de Valladolid, Valladolit, España.
NJOKU, R. E. (2022). Evaluation of the Heat Transfer Performance of Stearic Acid PCM/Porous Aluminium Thermal Composite Structures for Heat Storage Applications. Mediterranean Journal of Basic and Applied Sciences (MJBAS), 6(2), 74-84.
SINGH, S. & BHATNAGAR, N. (2018). A survey of fabrication and application of metallic foams (1925–2017). Journal of Porous Materials, 25(2), 537-554.
SUN, X., HUANG, P., ZHANG, X., HAN, N., LEI, J., YAO, Y. & ZU, G. (2019). Densification Mechanism for the Precursor of AFS under Different Rolling Temperatures. Materials, 12(23), 3933.
TAN, W. C., SAW, L. H., SAN THIAM, H., XUAN, J., CAI, Z. & YEW, M. C. (2018). Overview of porous media/metal foam application in fuel cells and solar power systems. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 96, 181-197.
TRIPATHI, O., SINGH, D. P., DWIVEDI, V. K. & AGARWAL, M. (2021). A focused review on aluminum metallic foam: Processing, properties, and applications. Materials Today: Proceedings, 47, 6622-6627.
UBERTALLI, G., & FERRARIS, S. (2020). Al-Based Metal Foams (AMF) as Permanent Cores in Casting: State-of-the-Art and Future Perspectives. Metals, 10(12), 1592.
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