Aluminijeve pene so porozen kovinski material, ki ima zelo dobre fizikalno–kemijske lastnosti in zelo majhno gostoto (Al 2,7 g/cm3, aluminijeve pene (1 g/cm3). Zaradi edinstvene kombinacije fizikalnih in mehanskih lastnosti, kot so velika trdnost pri majhni gostoti, dobra absorpcija energije, toplotna odpornost in odpornost proti plamenu, dobra absorpcija zvoka, se aluminijeve pene uporabljajo v letalski in vesoljski ter vojaški industriji, v avtomobilski in drugih transportnih industrijah, v gradbeništvu in tudi v biomedicini in pri športnih pripomočkih. Izdelava aluminijevih pen po postopku metalurgije prahov je odvisna od priprave prekurzorjev, tako imenovanega pred-materiala, ki je v našem primeru stisnjen kovinski prah. Prekurzorje se nato pri določeni temperaturi sintra. Zaradi povišane temperature pride do razpada penilnega sredstva, pri čemer se razvije plin, ki povzroči, da se material peni. Po postopku metalurgije prahov se lahko naredi aluminijeve pene z zaprto poroznostjo, zato je to posebej primerna metoda za izdelavo kompleksnih oblik z odličnimi lastnostni končnega izdelka. Prahove, prekurzorje in pene, pripravljene iz različnih kovinskih prahov (Al s čistoto 99,7 % in zlitina AlSi12) in z različnimi penilnimi sredstvi (TiH2, CaCO3, CaMg(CaCO3)2), sem analizirala in karakterizirala s svetlobno in elektronsko mikroskopijo. Za tako sintetizirane aluminijeve pene sem ugotavljala gostoto, velikost in porazdelitev por ter napravila EDS–analize porazdelitve elementov v stenah celičnega materiala. Rezultate karakterizacije posameznih prekurzorjev in pen sem nato primerjala. Posebno pozornost sem namenila pripravi prekurzorjev, kjer sem uporabila različne načine kompaktiranja in primerjala vpliv gostote surovcev (prekurzorjev) na penjenje materiala. Poleg gostote prekurzorjev sem raziskala vpliv različnih penilnih sredstev v različnih deležih na velikost in porazdelitev por v penah. S talilnim mikroskopom sem študirala spremembe velikosti prekurzorjev pri različnih temperaturah, z AES–analizami pa sem določila delež oksidne plasti na površini prahov in površini sten por ter vpliv te na obliko, velikost in stabilnost pen. Z analizami in karakterizacijo materialov v posameznih stopnjah procesa priprave aluminijevih pen po postopku metalurgije prahov (prahovi, prekurzorji in pene) sem prišla do pomembnih spoznanj, kateri parametri so najpomembnejši za pripravo aluminijevih pen in kakšen vpliv imajo različna penilna sredstva na penjenje in stabilizacijo pen.
F.02 Pridobitev novih znanstvenih spoznanj
COBISS.SI-ID: 256890880Aluminijeve pene so napredni kovinski porozni materiali z različnimi možnostmi aplikacij. Izdelava aluminijevih pen po postopku metalurgije prahov je odvisna od priprave predmateriala, t.i. prekurzorjev. Prekurzorji so stisnjena mešanica kovinskega prahu in penilnega sredstva, ki se ga sintra pri določeni temperaturi. Med sintranjem pri visoki temperaturi penilno sredstvo razpade na trdno komponenti, ki se vgradi v osnovni material in na plinasto komponento, ki povzroči nastanek por v osnovnem materialu. Izdelava aluminijevih pen po metodi metalurgije prahov je primerna za izdelavo pen z zaprto poroznostjo in je odlična izbira za kvalitetne izdelke kompleksnih oblik. V svojem raziskovalnem delu smo uporabili aluminijeve prahove različnih kvalitet (Al 99,7 % in zlitino AlSi12) in različna penilna sredstva (TiH2, CaCO3, CaMg(CO3)2). Posebno pozornost smo posvetili pripravi prekurzorjev z različmi tehnikami stiskanja prahov. Naredi smo tudi primerjavo zelenih gostot stiskancev na efekt penjenja. Različni prahovi imajo različne lastnosti stiskanja in da bi dosegli največjo zeleno gostoto smo uporabili dvostransko stiskanje prahov in hladno oz vroče iztiskovanje. Primerjali smo uporabčljene metode stiskanja med seboj in rezultat najprimernejše metode je homogeno penjenje aluminijevih pen.
B.04 Vabljeno predavanje
COBISS.SI-ID: 15539990