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稱量空隙

使用真空可準確測定孔隙率

有些材料要允許氣體或液體在有限範圍內通過。另一些則是在任何情況下都不得存在孔隙。真空有助於測定孔隙率等級。 BUSCH 提供用於測試流程的合適真空泵浦。

例如用於化學工業的陶瓷過濾器,必須具備精準定義的滲透率級別。這取決於材料中的孔洞尺寸與數量。燒結和燒製期間形成的所需孔體積。這也同樣適用於排列壁爐和披薩烤箱的耐火磚。此處的最佳孔隙率約為體積的 20%。

氫氣進入引擎缸體?

另一方面,混凝土、瓷磚或天然石材中有孔隙並不適宜。這些細小開口滲透水,然後在霜凍時結冰,造成建築材料破裂。如果材料孔隙過多,那麼壓鑄鋁合金引擎殼體中也可能形成裂紋。

這是由於氫氣的緣故:氣體極易融於液態鋁中,並在材料冷卻時形成空腔。透過使用真空在鑄造期間防範乃至杜絕這種現象。

精準測定氣鎖

為保證品質,精準測定材料孔隙率很重要。在鋁合金壓鑄中,把熔融材料樣本放在小真空腔體中冷卻。在真空中,氣鎖膨脹至原先大小的十倍,在橫截面圖片中清晰可見。透過稱量空氣和水,可準確測定密度和孔隙率。

對於陶瓷材料和建築材料,樣本組也要經受真空,以將空氣從開孔中吸出。然後使水滲透至孔洞。重量差表示孔隙率等級。小型真空腔體足以用於測試設備。BUSCH 提供豐富多樣的小體積真空泵浦,每台皆可最佳適配各種要求。
氫氣如何進入金屬?

在某些金屬中,氫氣會像糖在茶中一樣溶解。溶解度取決於溫度。例如在鑄造溫度下,100 克液態鋁吸收一立方公分的氫氣。如果是冷金屬,則僅為 0.05 立方厘米,即二十分之一。

如果氫氣進入熔融金屬,這通常是來自空氣的水分。熔融熱量使空氣中的水分子分裂為氫和氧。釋放的氫原子被液態金屬吸收。在冷卻期間喪失大部分氫溶解度後,溶解的氫氣重新變為氣體。

對於鋁,95% 的溶解物會發生這種轉變,從而形成氣鎖。當材料受壓時,材料中的氫原子可能開始遷移。它們一旦相遇,便會結合生成分子(2 個 H 變成 H2)。在此過程中,它們的體積猛然增大數千倍!金屬中產生應力,可能形成「氫裂紋」。為使鑄造製程不含濕氣,通常會在惰性氣體氛圍或真空下執行製程。