Pesagem dos furos - A porosidade pode ser determinada com precisão usando o vácuo
Os filtros cerâmicos, como os utilizados na indústria química, devem ter um nível de permeabilidade precisamente definido. Isso depende do tamanho e da quantidade de poros no material. O volume de poros desejado é formado durante a sinterização e a queima. O mesmo se aplica aos tijolos refratários usados para revestir lareiras e fornos de pizza. A porosidade ideal aqui é de cerca de 20% do volume.
O hidrogênio no bloco do motor?
Poros em concreto, azulejos ou pedras naturais, especialmente ao ar livre, por outro lado, não são desejáveis. As pequenas aberturas permitem a entrada de água, que depois congela durante a geada e pode, assim, estourar o material de construção. Também podem se formar fissuras em blocos de motor de alumínio fundido se o material for muito poroso.
Neste caso, isso se deve ao hidrogênio: o gás se dissolve muito facilmente no alumínio líquido e forma cavidades no material à medida que esfria. Este efeito pode ser prevenido ou minimizado durante a fundição utilizando o vácuo.
Determinação precisa de bloqueios de gás
Para garantir a qualidade, é importante determinar com precisão a porosidade do material. No molde para fundição de alumínio, uma amostra do metal derretido é colocada em uma pequena câmara de vácuo onde ela se esfria. Em um vácuo, os bloqueios de gás inflam até dez vezes mais o seu tamanho original e muitas vezes ficam perfeitamente visíveis em uma imagem de corte transversal. A densidade e a porosidade podem ser determinadas com precisão através da pesagem no ar e na água.
Com materiais cerâmicos e de construção, os blocos de amostra também são submetidos a um vácuo que suga o ar dos poros abertos. Assim, a água consegue entrar nos poros. A diferença do peso indica o grau de porosidade. Pequenas câmaras de vácuo são suficientes para os dispositivos de teste. A BUSCH oferece uma ampla gama de bombas de vácuo de pequeno volume, cada uma perfeitamente adequada às diferentes exigências.
Em alguns metais, o hidrogênio se dissolve como o açúcar no chá. O grau de solubilidade depende da temperatura. Por exemplo, 100 gramas de alumínio líquido em temperatura de fundição absorvem um centímetro cúbico de hidrogênio. No caso do metal frio, esse valor é de apenas 0,05 centímetros cúbicos, ou um vigésimo de centímetro.
Quando o hidrogênio entra em um metal fundido, ele geralmente vem da umidade no ar. O calor derretido faz com que as moléculas de água no ar se dividam em hidrogênio e oxigênio. Os átomos de hidrogênio liberados são absorvidos pelo metal líquido. Depois de ter perdido a maior parte de sua solubilidade de hidrogênio durante o resfriamento, o hidrogênio dissolvido volta a se transformar em gás.
Com o alumínio, 95% do soluto passa por essa transformação, causando bloqueios de gás. Quando o material é colocado sob tensão, os átomos de hidrogênio no material podem começar a migrar. Quando se encontram, eles se combinam para formar moléculas (2 H -> H2). No processo, seu volume cresce a passos largos e se limita a um fator de mil! As tensões se desenvolvem no metal e as chamadas fissuras de hidrogênio podem se formar. Para manter a umidade longe dos processos de fundição, eles são frequentemente realizados sob atmosfera de gás inerte ou vácuo.