מהן שיטות הייצור של קצף נחושת?
קצף נחושתהוא חומר רב-תכליתי חדשני. כיצד הוא מיוצר? למעשה, כמו רוב המתכות קֶצֶףקצף נחושת משתמש בעיקר בנחושת כחומר הבסיס שלו. במהלך הייצור, נקבוביות רבות, המחוברות זו לזו או שאינן מחוברות, מפוזרות באופן אחיד ברחבי מצע הנחושת.
לקצף נחושת לא רק את היתרונות של מתכות קצף, אלא גם יורש את התכונות הטבועות בנחושת. לדוגמה, הוא מפגין מוליכות חשמלית וגמישות מצוינות. בהשוואה ל קצף ניקל, קצף נחושת מציע עלויות ייצור נמוכות יותר ופוטנציאל יישום רחב יותר. עם זאת, בהיותם יורשים את מאפייני הנחושת, גם לקצף נחושת וגם לנחושת יש חיסרון של עמידות נמוכה בפני קורוזיה. להלן, נפרט את תהליכי ושיטות הייצור של קצף נחושת:
1. אֲבָקָה שיטת מטלורגיה
שיטה זו כוללת הוספה מתמשכת של חומרי הקצפה לנחושת אבקה. לאחר סינטור מלא, חומרי ההקצפה מתנדפים, ומשאירים אחריהם נקבוביות ליצירת נחושת מוקצפת.
2. שיטת שיקוע אלקטרוכימית
נחושת מוקצפת המיוצרת בתהליך זה מציגה צורות אחידות יחסית ונקבוביות של כ-95%, מה שהופך אותה למתאימה בדרך כלל לייצור מתכת מוקצפת.
3. תהליך סינטור-הסרת הרטבה
בהשוואה לשתי השיטות הקודמות, גישה זו מורכבת ביותר. ראשית, מעורבבים אבקת נחושת אלקטרוליטית, גרגירי נתרן כלורי ותוספים שונים. לאחר מכן, התערובת נדחסת לקומפקטי ירוק. קומפקטי ירוק זה עובר סינטורה באטמוספרת ארגון, והמוצר מומס באמבט מים חמים במחזור. לאחר ההמסה, החומר עובר ניקוי באמבט אולטרסאונד ושטיפת אצטון. לאחר השטיפה, הוא מיובש ליצירת מבנה פתוח. עם זאת, שיטה זו מניבה יחס נקבוביות של 50-81% בלבד, עם גודל נקבוביות ממוצע הנע בין 0.2 ל-4 מ"מ.
נכון לעכשיו, רוב קצף נחושת הייצור משתמש בעיקר בשלוש השיטות הנ"ל. מטלורגיה באבקה ושיקוע אלקטרוכימי הן הטכניקות הנפוצות ביותר בתהליך הייצור. למרות שמתכות קצף בעלות יתרונות רבים ומעשיות, עם אפשרויות ותחומי יישום רחבים, הפחתת עלויות הייצור ושיפור תהליכי הייצור הפכו לאתגרים מדעיים הדורשים פתרון.
