1. منذ الستينياتفي عام 1963، ابتكر العالم الأمريكي شوارتزوالدر طريقة تشريب الرغوة العضوية. وقد تم الحصول على السيراميك المسامي عن طريق تشريب معجون السيراميك بهيكل من الرغوة العضوية وإزالة المواد العضوية عند درجة حرارة عالية، مما وضع المبدأ الأساسي لتحضير السيراميك الرغوي (الذي يحتوي على قاعدة من الألومينا)، وهو المصدر التقني لرقائق السيراميك الرغوي الألومينا.
2. منذ سبعينيات القرن العشرينفي عام 1978، قام مولارد إف آر وديفيدسون إن من الولايات المتحدة بتطويرفلتر رغوي من السيراميك الألومينايمكن استخدام ذلك في ترشيح صب سبائك الألومنيوم باستخدام طريقة تشريب الرغوة العضوية مع الألومينا والكاولين كمواد خام رئيسية، مما يحسن بشكل كبير من جودة المسبوكات ويقلل من معدل الخردة، مما يشير إلى أن رقائق السيراميك الرغوي لأكسيد الألومنيوم قد دخلت رسميًا مرحلة التطبيق الصناعي ويعزز تطويرها على نطاق واسع.
3. في ثمانينيات القرن العشرينتنافست أوروبا والولايات المتحدة واليابان ودول أخرى في مجال البحث والتطوير لإنتاج مرشحات سيراميكية رغوية بمواد ومواصفات متنوعة. وتمّ تطوير الإنتاج نحو الميكنة والأتمتة، وتمّ ترقيم المنتجات وتوحيد معاييرها.
بدأت الصين أبحاثها حول سيراميك رغوة الألومينا في أوائل الثمانينيات. وقد قادت جامعة هاربين للتكنولوجيا ومعهد شنغهاي لتكنولوجيا تصنيع الآلات ومؤسسات أخرى العمل ذي الصلة، مما أدى تدريجياً إلى تحقيق الاستقلال التكنولوجي والتصنيع، وتضييق الفجوة مع السوق الدولية.
العملية السائدة هي تشريب الرغوة العضوية، والخطوات كالتالي:
1. تحضير المعلق:امزج مسحوق الألومينا، والمادة الرابطة، والمادة المشتتة، ومساعد التلبيد، والماء، وحرك المزيج للحصول على معلق متجانس ذي محتوى صلب عالٍ ولزوجة منخفضة.
2. التشريب والتعليق بالمعلق:قم بغمر إطار الرغوة العضوية الجاهزة (مثل إسفنج البولي يوريثان) في الملاط، واجعل الملاط يلتصق بجدار ثقب إطار الرغوة بالتساوي من خلال البثق والدحرجة لإزالة الملاط الزائد.
3. التجفيف والمعالجة:ضع جسم الرغوة بعد تعليقه في فرن التجفيف وجففه عند درجة حرارة 80 - 120 درجة مئوية لتصلب المادة اللاصقة، وتحسين قوة الجسم ومنع التشوه في المعالجة اللاحقة.
4. إزالة الشحوم وتفريغ المواد اللاصقة:يُوضع الجسم الأخضر المجفف في فرن التلبيد ويُسخّن عند درجة حرارة تتراوح بين 400 و600 درجة مئوية حتى يتحلل هيكل الرغوة العضوية والمادة الرابطة تمامًا ويتبخرا لتشكيل جسم أخضر مسامي من الألومينا. في هذه المرحلة، من الضروري التحكم في معدل التسخين لمنع الجسم الأخضر من التشقق.
5. التلبيد بدرجة حرارة عالية:يتم تسخين الجسم الأخضر المنزوع الشحوم إلى 1400 - 1600 درجة مئوية للتلبيد، بحيث تخضع جزيئات أكسيد الألومنيوم لتفاعل الطور الصلب، وتنمو الحبيبات وتتحد بشكل وثيق، مما يشكل هيكلًا خزفيًا عالي القوة، وفي النهاية يتم الحصول على رقائق خزفية من رغوة أكسيد الألومنيوم.
6. المعالجة اللاحقة:يتم قص وتلميع وتنظيف المنتجات وفقًا للمتطلبات للحصول على منتجات نهائية بأبعاد ودقة محددة.
1. مسامية عالية:تتراوح المسامية عمومًا بين 60٪ و 90٪، ويمكن تعديل حجم المسام (من عشرات الميكرومترات إلى بضعة ملليمترات)، مع وجود مسام مترابطة.
2. كثافة منخفضة:تبلغ الكثافة الظاهرية 0.3-1.2 جم/سم³ فقط، وهي أقل بكثير من كثافة سيراميك الألومينا الكثيف (حوالي 3.95 جم/سم³).
3. مقاومة درجات الحرارة العالية:يمكن أن تصل درجة حرارة الاستخدام على المدى الطويل إلى 1200-1600 درجة مئوية، ويمكن أن يتحمل الاستخدام على المدى القصير درجة حرارة عالية تصل إلى 1800 درجة مئوية، دون أن ينصهر أو يلين.
4. مقاومة التآكل:مقاومة للأحماض والقلويات (باستثناء الأوساط القلوية القوية)، ومقاومة للمذيبات الكيميائية، وهي أفضل من المواد المعدنية المسامية.
5. أداء ترشيح جيد:يمكن لبنية المسام المتصلة أن تعترض بكفاءة الجسيمات الصلبة في السائل مع مقاومة منخفضة للسائل.
6. العزل الحراري:تؤدي المسامية العالية إلى إعاقة التوصيل الحراري والحمل الحراري، مما يجعلها مادة عازلة ممتازة لدرجات الحرارة العالية.
7. قوة ميكانيكية متوسطة:تتوافق قوة الضغط وقوة الانحناء مع متطلبات الاستخدام الصناعي، ولها درجة معينة من المتانة، مما يجعلها غير قابلة للكسر بسهولة.
8. قابلية عالية للتخصيص:يمكن تخصيص الأحجام والأشكال وكثافة البكسل المختلفة، وبالتالي يمكنها تلبية احتياجات التطبيقات المختلفة.
- مجال الترشيح بدرجة حرارة عالية
1. ترشيح المعادن المنصهرة:عند صب المعادن غير الحديدية مثل الألومنيوم والنحاس والزنك وما إلى ذلك، فإنها تقوم بتصفية شوائب الأكسيد وجزيئات الشوائب في المصهور لتحسين نقاء المسبوكات.
2. ترشيح غازات المداخن ذات درجة الحرارة العالية:تستخدم لإزالة غبار غازات المداخن ذات درجة الحرارة العالية في صناعات مثل التعدين والهندسة الكيميائية وحرق النفايات، حيث تقوم باعتراض جزيئات الغبار وتنقية الغازات.
- مجال العزل الحراري
1. تبطين الأفران الصناعية:طبقة عازلة لأفران السيراميك، وأفران المعادن، وأفران الزجاج لتقليل فقدان الحرارة وتوفير الطاقة.
2. مكونات صناعة الطيران والفضاء:باعتبارها مواد عازلة للمركبات الفضائية والمحركات، يمكنها تحمل بيئات ذات درجات حرارة عالية.
- مجال حاملات التحفيز
1. معالجة عوادم السيارات:يمكن تحميلها بالمحفزات لاستبدال بعض الحوامل المعدنية، وتستخدم للتحويل التحفيزي للمواد الضارة في العادم.
2. التحفيز الكيميائي:باعتباره حاملًا للمحفزات في التفاعلات الكيميائية، فإنه يزيد من مساحة التلامس التفاعلي ويحسن الكفاءة التحفيزية.
- مجالات أخرى
1. امتصاص الصوت وتقليل الضوضاء:تُستخدم كمواد ماصة للصوت في البيئات ذات درجات الحرارة العالية والبيئات المسببة للتآكل، مثل حجرات المحركات وطبقات عزل الصوت في المصانع الصناعية.
2. الطب الحيوي:يمكن استخدام السيراميك الرغوي المصنوع من الألومينا عالي النقاء كدعامات لهندسة أنسجة العظام، مع توافق حيوي جيد.
ألينا وانغ
Email: alinna@bestpacking.cn
الهاتف/واتساب: +86 17307992122
WeChat: karol1005
تاريخ النشر: 22 يناير 2026