מחקר ויישום של טכנולוגיית יצירת מתכת מוצקה למחצה אלקטרו עבור צינורות חימום חשמליים

מחקר ויישום של טכנולוגיית יצירת מתכת מוצקה למחצה אלקטרו עבור צינורות חימום חשמליים

בשנות ה-70, פרופסור פלמינגס ואחרים מהמכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס בארצות הברית פיתחו שיטת יצירת מתכת חדשה שנקראת טכנולוגיית עיבוד מוצק למחצה. במאמר של פלמינגס, דווח כי ערבוב חזק במהלך התמצקות של חומרי מתכת יכול לשבור את מבנה הרשת הדנדרטית שנוצרה על ידי התמצקות מתכת כדי ליצור מבנה כמעט כדורי, ולהשיג תמיסה מעורבת מוצק-נוזלי (רכיב מוצק הוא בדרך כלל 50 אחוז). עם רכיב מוצק גרגירי מסוים תלוי באופן שווה בנוזל האם המתכת הנוזלית. בשלב זה, למתכת מוצקה למחצה יש ריאולוגיה מעולה ותיקוטרופיה. לכן, קל להגיע להיווצרות באמצעות טכניקות עיבוד קונבנציונליות כגון יציקת מות, אקסטרוזיה, חישול קוביות וכו'. שיטת העיבוד והיצירה של תמיסת מתכת שאינה נוזלית או מוצקה לחלוטין נקראת טכנולוגיית היווצרות המוצקה למחצה של מתכות. ניתן לראות שעיבוד מוצק למחצה הוא שיטה ליצירת מתכות על ידי ניצול המאפיינים של תהליך מעבר מתכת מנוזל למוצק או ממוצק לנוזל (כלומר דו קיום נוזל-מוצק). שיטת גיבוש חדשה זו משלבת את היתרונות של עיבוד התמצקות ועיבוד פלסטי, כלומר טמפרטורת עיבוד נמוכה יותר בהשוואה לנוזל, עמידות נמוכה יותר לדפורמציה בהשוואה למוצק, ויכולה לעבד חלקים בעלי צורות מורכבות ודרישות גבוהות לדיוק ואיכות ביצועים בדפורמציה אחת גדולה. . לכן, טכנולוגיית עיבוד מוצק למחצה ידועה כשיטת יצירת ועיבוד החומר המבטיחה ביותר במאה ה-21.

מנגנון היווצרות של מתכות מוצקות למחצה

כאשר המתכת המותכת מתחילה להתגבש, מלווה בערבוב חזק, גרעין הגביש נוצר במהירות וגדל. ככל שהטמפרטורה יורדת, למרות שהגרגרים עדיין גדלים בצורה של דנדריטים, בגלל אפקט המערבולת, הגרגרים נשחקים וגוזרים זה את זה, והנוזל שוטף את הגרגירים בחירוף נפש. כתוצאה מכך, זרועות הדנדריט נשברות, ויוצרות גרגירים קטנים נוספים, והמבנה שלהן מתפתח בהדרגה בצורה דמוית ורד. ככל שהטמפרטורה המשיכה לרדת, מבנה זה בצורת שושנה התפתח בסופו של דבר למבנה כדורי פשוט יותר.

אין כיום הסכמה לגבי המנגנון של כדוריות לא-דנדריטיות במתכות מוצקות למחצה.

www.superbheater.com