Desarrollo de componentes de porosidad funcionalizada para conductos de calor.

Abstract

El objetivo del trabajo es la obtención de mechas para su uso en LHP’s con porosidades funcionalizadas y diámetro de poro controlado. Hay infinidad de usos descritos para materiales metálicos con porosidad controlada y abierta, así como de poros de pequeño diámetro, tamaño uniforme y posiblemente con cierta direccionalidad. Con los métodos de fabricación propuestos se pretende aportar una mayor versatilidad en el tipo de metal a usar (lo que podría mejorar la capilaridad), así como ampliar el rango de porosidades finales y producir una cierta funcionalización de dicha porosidad. Los diversos procedimientos propuestos están basados en tecnologías ya existentes o de reciente desarrollo. El comportamiento de un material particulado sometido a campos de fuerza apropiados, puede producir estructuras funcionalizadas de interés. En concreto, si se anula el campo gravitatorio, sometiendo al material particulado a condiciones de microgravedad y se aplica simultáneamente un campo eléctrico intenso, pueden obtenerse estructuras fibrosas en el material particulado que, finalmente, pueden ser fijadas mediante una intensa corriente eléctrica producida por descarga de condensadores. También se abordará la fabricación mediante procesos convencionales de sinterización, con o sin espaciadores, bajo una adecuada selección del tamaño de las partículas de polvo y de las condiciones de prensado y sinterización. Por supuesto, no hay que olvidar además los distintos procesos de caracterización a emplear, una vez fabricadas las probetas siguiendo las condiciones enumeradas anteriormente. Habrá que realizar medidas de porosidad y/o densidad y ensayos mecánicos para comprobar la resistencia y validez de dichas piezas.

The main goal of this work is to obtain wicks, used in LHPʹs. They present functionalized porosity and controlled pore diameter. There are many uses described for metal materials with controlled and open porosity, as well as pores of small diameter, uniform size and possibly with some directionality. With the proposed manufacturing methods, it is intended to provide greater versatility in the type of metal to be used (which could improve capillarity), as well as to extend the range of final porosities and to produce a certain functionalization of the porosity. Various procedures are proposed based on existing or newly developed technologies. The behavior of powder materials, subjected to appropriate force fields, can produce interesting functionalized structures. In particular, if the gravitational field is annulled by subjecting the particulate material to microgravity conditions and simultaneously applying an intense electric field, fibrous structures can be obtained. Electric sintering will be carried out by an intense electric current produced by discharge of capacitors. Manufacturing will also be approached by conventional sintering processes, with or without spacers, under appropriate selection of the size of powders and the pressing and sintering conditions. Of course, it must not be forgotten the different characterization processes to be used, once the test pieces have been manufactured following the conditions listed above. Porosity and/or density measurements and mechanical tests shall be carried out to check the strength and validity of such parts.