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Svizzera

Ponderazione dei fori

Determinare la porosità in modo preciso grazie al vuoto

Alcuni materiali consentono il passaggio di gas o liquidi in misura limitata. Altri non devono essere assolutamente porosi. Il vuoto permette di determinare il grado di porosità. BUSCH offre pompe per vuoto adatte ai processi di prova.

I filtri in ceramica, come quelli usati nel settore chimico, devono avere un livello di permeabilità definito con precisione. Ciò dipende dalle dimensioni e dalla quantità di pori nel materiale. Il volume dei pori desiderato si forma durante la sinterizzazione e la cottura. Lo stesso vale per i mattoni refrattari usati per il rivestimento di camini e forni per la pizza. La porosità ottimale è di circa il 20% del volume.

Idrogeno nel blocco motore?

La presenza di pori nel calcestruzzo, nelle piastrelle o nella pietra naturale, soprattutto per esterni, è meno auspicabile. Le piccole aperture consentono la penetrazione dell'acqua, che quindi si congela durante le gelate e può portare allo scoppio del materiale da costruzione. Possono anche formarsi cricche nei blocchi motore pressofusi se il materiale è troppo poroso.

In questo caso, è colpa dell'idrogeno: il gas si dissolve molto facilmente nell'alluminio liquido e forma delle cavità nel materiale quando si raffredda. Questo effetto può essere evitato o ridotto al minimo durante la fusione utilizzando il vuoto.

Determinazione precisa di blocchi di gas

Per la garanzia di qualità, è importante stabilire con precisione la porosità del materiale. Nella pressofusione dell'alluminio, un campione del metallo fuso viene posizionato in una piccola camera per vuoto dove si raffredda. In un vuoto, i blocchi di gas si gonfiano di circa dieci volte rispetto alle dimensioni originali e sono spesso già chiaramente visibili in un'immagine in sezione trasversale. La densità e porosità possono essere determinate con precisione pesando aria e acqua.

Con i materiali ceramici e da costruzione, i blocchi campione sono inoltre sottoposti a un vuoto che aspira l'aria dai pori aperti. A quel punto, l'acqua penetra nei pori. La differenza di peso indica il grado di porosità. Camere per vuoto di piccole dimensioni sono sufficienti per i dispositivi di prova. BUSCH offre una vasta gamma di pompe per vuoto di piccolo volume, ognuna delle quali perfettamente adatta a diversi requisiti.
In che modo l'idrogeno penetra nel metallo?

In alcuni metalli, l'idrogeno si dissolve come lo zucchero nel tè. Il grado di solubilità dipende dalla temperatura. Ad esempio, 100 grammi di alluminio liquido alla temperatura di fusione assorbono un centimetro cubo di idrogeno. Nel caso del metallo freddo, sono solo 0,05 centimetri cubi, oppure un ventesimo.

Quando l'idrogeno penetra in un metallo fuso, generalmente proviene dall'umidità dell'aria. Il calore di fusione provoca la scissione delle molecole di acqua presenti nell'aria in idrogeno e ossigeno. Gli atomi di idrogeno rilasciati vengono assorbiti dal metallo liquido. Dopo aver perso la maggior parte della solubilità dell'idrogeno durante il raffreddamento, l'idrogeno disciolto si trasforma di nuovo in gas.

Con l'alluminio, il 95% del soluto subisce questa trasformazione, provocando blocchi di gas. Se il materiale è sollecitato, gli atomi di idrogeno nel materiale possono iniziare a migrare. Quando si incontrano, si uniscono per formare le molecole (2 H -> H2). Nel processo, il loro volume cresce rapidamente di un fattore 1000! Nel metallo si sviluppano tensioni e possono formarsi le cosiddette cricche da idrogeno. Per tenere lontana l'umidità dai processi di fusione, questi vengono spesso eseguiti in atmosfera di gas inerte o sottovuoto.