Untuk bahan felt nikel, porositas merupakan parameter inti yang menentukan kinerjanya. Felt nikel TOPTITECH memiliki porositas standar 60%-80%, memenuhi persyaratan aplikasi lapisan transportasi di banyak industri, khususnya industri elektrolitik.
Meskipun kisaran porositas yang tampaknya luas ini merupakan hasil dari keseimbangan antara efisiensi filtrasi, reaktivitas elektroda, penyerapan suara, dan kekuatan mekanik, artikel ini akan mempelajari logika yang mendasari dan proses praktis pengendalian porositas bahan nikel, sehingga mengungkap rahasia teknis utama dalam industri ini.
Porositas: "Baton" Kinerja Nikel Felt
Dalam dunia mikroskopis nikel, struktur pori-porinya seperti jaringan transportasi kota:
►Porositas tinggi (75%-80%) menciptakan struktur pori-pori-tiga dimensi yang berkembang dengan baik, menyediakan jalur-resistensi rendah untuk cairan (gas, cairan, dan ion), memungkinkan filtrasi yang efisien, elektroda baterai arus tinggi, dan penyerapan suara yang sangat baik.
►Porositas-sedang-tinggi (60%-75%): Kisaran ini mempertahankan permeabilitas yang baik sekaligus menyeimbangkan dukungan mekanis dan stabilitas jaringan listrik/termal. Ini mewakili kisaran optimal untuk aplikasi seperti dukungan katalitik, bahan penyegel, dan pelindung elektromagnetik.
Mengendalikan porositas secara tepat merupakan daya saing inti produk nikel dalam aplikasi sasarannya.
Proses Utama untuk Pengendalian Porositas
1. Unit Konstruksi Fiber
Serat halus (misalnya, diameter 8-15μm) memungkinkan jaringan lebih padat, sehingga menghasilkan lebih banyak pori dan luas permukaan yang tinggi. Serat kasar (diameter 20-50μm) cenderung membentuk struktur dengan pori-pori lebih besar dan permeabilitas tinggi. Kontrol diameter melalui gambar presisi atau pemintalan leleh menentukan porositas.
2. Peletakan dan Pembentukan Tikar
Aliran Udara / Peletakan Basah: Kecepatan aliran udara, konsentrasi serat, dan keseragaman pengendapan secara langsung menentukan porositas awal tumpukan serat.
Konsentrasi rendah dan deposisi lambat adalah kunci untuk mencapai porositas awal yang tinggi (hingga 85%+), namun aglomerasi harus dicegah dengan hati-hati.
Felting mekanis (proses utama): Pengukur carding, jumlah lapisan layup, dan sudut persilangan mengontrol secara halus kepadatan kain felt.
Pengalaman industri: Mengurangi jumlah lapisan layup + meningkatkan carding gauge=terasa lebih pulen ≈ porositas akhir lebih tinggi.
Pra-pengepresan dan pembentukan: "Kenop-penghalus" untuk porositas
Menerapkan tekanan terkontrol (kisaran: 0,05-1,0 MPa) pada kain flanel halus sebelum sintering adalah cara yang paling langsung dan efektif untuk mengendalikan porositas.
3. Sintering
Di bawah perlindungan H₂ atau vakum, suhu tinggi (800-1100 derajat ) memungkinkan serat membentuk ikatan metalurgi pada titik kontaknya melalui difusi permukaan dan difusi batas butir. Sintering pada dasarnya adalah trade-off antara kekuatan dan porositas.
4. Pasca-pemrosesan
Setelah sintering, penggulungan mikro-dilakukan untuk meminimalkan hilangnya porositas sekaligus memastikan kerataan. Ini adalah praktik standar untuk produk dengan porositas 60-70%.
Mengontrol porositas bahan nikel merupakan puncak dari ilmu material, rekayasa proses, dan pengalaman praktis. Dari desain mikroskopis serat hingga difusi atom selama sintering, setiap langkah sangat berdampak pada nasib jaringan pori. Menguasai seni sinergis morfologi serat, kepadatan matras, tekanan pra-pengepresan, jendela sintering, dan pasca-pemrosesan memungkinkan pembuatan produk kempa nikel secara tepat dan memenuhi beragam persyaratan aplikasi.
