ES2260747T3 - Cuerpo moldeado de poros abiertos, metodo para su produccion y su uso. - Google Patents

Cuerpo moldeado de poros abiertos, metodo para su produccion y su uso.

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ES2260747T3 ES04725690T ES04725690T ES2260747T3 ES 2260747 T3 ES2260747 T3 ES 2260747T3 ES 04725690 T ES04725690 T ES 04725690T ES 04725690 T ES04725690 T ES 04725690T ES 2260747 T3 ES2260747 T3 ES 2260747T3
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Gunnar Walther
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Abstract

Un método para fabricar un cuerpo moldeado, de poros abiertos, que se forma a partir de una solución sólida o de una fase intermetálica de níquel o de hierro, y al menos otro metal o sobre la superficie del cuerpo moldeado formado a partir de níquel o de hierro se forma una solución sólida o una fase intermetálica, en el que el cuerpo de poros abiertos, hecho de níquel o de hierro, se recubre con un polvo metálico que forma una solución sólida o una fase intermetálica por medio de un aglomerante orgánico, posteriormente, a dicho cuerpo poroso hecho de níquel o de hierro se le da la forma deseada observando un radio de curvatura mínimo con el fin de evitar la rotura del cuerpo de poros abiertos, luego, en una primera etapa de tratamiento térmico se retiran los componentes orgánicos, y con un segundo tratamiento térmico posterior a dicho primer tratamiento térmico, se sinteriza el cuerpo moldeado de poros abiertos, y se forma dicha solución sólida o dicha fase intermetálica.

Description

Cuerpo moldeado de poros abiertos, método para su producción y su uso.
La invención se refiere a un método para fabricar un cuerpo moldeado, de poros abiertos, que se forma a partir de níquel o hierro, y al menos otro elemento que forma soluciones sólidas o fases intermetálicas, o sobre su superficie se forman tales soluciones sólidas o fases intermetálicas. En particular, debido a las propiedades térmicas de tales soluciones sólidas o fases intermetálicas formadas con níquel, los cuerpos moldeados de poros abiertos, según la invención, son también térmicamente estables dentro del intervalo de altas temperaturas en un intervalo superior a 700ºC, y permiten que se empleen allí sin ningún problema. Por eso, los cuerpos moldeados según la invención se pueden usar como filtros de partículas para sistemas de gases de escape. Además, en este caso la buena conductividad térmica y la conductividad eléctrica, también en casos concretos, tienen un efecto ventajoso sobre él.
Por eso, las partículas orgánicas contenidas en semejante filtro de partículas se pueden convertir en componentes gaseosos por medio de métodos de regeneración térmica, y pueden, por ejemplo, ser retirados de semejante filtro de partículas. El aumento de temperatura requerido para esto, por regla general, no es perjudicial para el material usado. Sin embargo, un aumento de temperatura semejante se puede conseguir también por medio de calentamiento mediante resistencia eléctrica de un filtro de partículas diseñado de esta forma.
Los cuerpos moldeados de níquel del tipo de poros abiertos pertenecen a la técnica anterior, y se pueden conseguir de la empresa INCO como un producto comercial que tiene, por ejemplo, diferentes porosidades y un número diferentes de poros.
Sin embargo, las estructuras en forma de espuma, hasta ahora disponibles, están limitadas a definidas formas geométricas de conformación y, en particular, tales geometrías que están esféricamente curvadas alrededor de al menos un eje se pueden conseguir, si acaso, únicamente hasta un cierto límite.
Además, resulta problemático si con un tratamiento adicional, tal como una estructura de espuma de poros abiertos hecha de níquel o de hierro, se va a conseguir la formación de soluciones sólidas o de fases intermetálicas con cada uno de los otros metales adecuados para esto.
En ese caso, normalmente, ocurre que cada uno de esos materiales adicionales se deposita en forma de polvo, que incluye un aglomerante orgánico, sobre la superficie de la estructura de espuma de poros abiertos en forma de polvo. A partir de eso, el componente orgánico del aglomerante es expulsado por medio del correspondiente tratamiento térmico, y en una segunda etapa, a temperaturas elevadas, se consigue la formación de fases intermetálicas y de soluciones sólidas en un proceso que es muy similar a la sinterización.
Es obvio que las restricciones llegan con la aplicación del respectivo polvo metálico que incluye el aglomerante orgánico, en particular, ya que no es posible proporcionar fácilmente y de manera uniforme cuerpos de poros abiertos con gran desplazamiento, con semejante recubrimiento que consta de, si es posible, aglomerante y polvo metálico.
Resulta especialmente más problemático, cuando tales cuerpos de poros abiertos están también conformados de forma tridimensional, y tienen áreas de su superficie que no son accesibles o que es difícil que sean accesibles para un recubrimiento.
Sin embargo, estos problemas no se pueden resolver con la solución descrita también en el documento DE 3729126 A1.
En ese caso, por ejemplo, una aleación de hierro, cromo y aluminio se va a depositar de forma similar sobre un cuerpo de espuma metálica, y tras ello se va a formar una capa de óxido metálico que va a actuar catalíticamente.
En esta publicación, el cuerpo de espuma metálica que se va a emplear no está más especificado, y está para formar únicamente el soporte real para el sistema de capas que va a depositarse a continuación.
La aleación de hierro, cromo y aluminio allí sugerida tiene inconvenientes, al menos en lo que respecta a sus propiedades térmicas. Además, una capa de semejante aleación no se puede depositar fácilmente sobre los metales que forman los diferentes cuerpos en forma de espuma con suficiente fuerza adherente durable.
El documento US 4.053.662 describe un método para tratar filtros metálicos porosos usados para separar isótopos de hexafluoruro de uranio con el fin de mejorar la resistencia mecánica y la resistencia a la corrosión.
En el documento US 4.251.272 se describe una estructura metálica porosa sinterizada, para usarla como una junta estanca que pueden sufrir abrasión. En la estructura porosa se introduce un compuesto intermetálico de níquel con uno de los siguientes metales, cromo, titanio, cobalto, y níquel.
Por lo tanto, es un objeto de la invención proponer posibilidades de cómo se pueden proporcionar formas geométricas de poros abiertos que sean térmicamente resistentes, así como mecánicamente resistentes.
Este objeto se resuelve, según la invención, con un método que comprende las características de la reivindicación 1. Los respectivos cuerpos moldeados, de poros abiertos, están definidos en la reivindicación 20 y, por consiguiente, de la reivindicación 34 se obtiene un resultado provechoso.
Las realizaciones provechosas y las mejoras de la invención se pueden conseguir, respectivamente, con las características indicadas en las reivindicaciones subordinadas.
La fabricación de los cuerpos moldeados, de poros abiertos, según la invención, transcurrirá de forma que el cuerpo de poros abiertos hecho de níquel o de hierro, según se pueda conseguir comercialmente, estará recubierto en su superficie, pero también sobre la superficie del interior de los poros abiertos, con un aglomerante orgánico, y además con un polvo de un metal que permita que se formen soluciones sólidas o fases intermetálicas con el níquel o el hierro del cuerpo de poros abiertos.
A continuación de este recubrimiento del cuerpo de poros abiertos, se realiza el conformado del cuerpo previamente así tratado. Durante este conformado definido se tienen que observar radios de curvatura mínimos con el fin de evitar la rotura del cuerpo de poros abiertos. Los radios de curvatura mínimos estarán generalmente determinados por la porosidad del cuerpo así como por el respectivo espesor en el intervalo del radio de curvatura.
Una estructura de poros abiertos previamente tratada de esta manera, que se conforma a partir del cuerpo de poros abiertos recubierto, se deja todavía que se deforme bien con el fin de dar la forma deseada al cuerpo moldeado según la invención. Sin embargo, después de la formación de las soluciones sólidas o de las fases intermetálicas ya no es posible una deformación sin daños debido a su fragilidad.
Después de este conformado, se lleva a cabo un tratamiento térmico en dos etapas. Por lo tanto, se mantendrá la forma predeterminada del cuerpo moldeado, y únicamente cambiará ligeramente el volumen, si es que lo hace, por lo que entonces se permite que obtenga un aumento del volumen, como puede ser el caso, que se puede usar no obstante de forma provechosa.
En ese caso, durante el primer tratamiento térmico, los componentes orgánicos, que son sustancialmente los componentes aglomerantes, son expulsados, y se lleva a cabo la sinterización con una formación simultánea de las respectivas soluciones sólidas o de la fase intermetálica en un segundo tratamiento térmico que se va a realizar a continuación.
Por regla general, después del segundo tratamiento térmico se da por acabado el cuerpo moldeado según la invención.
Sin embargo, también se permite que se realicen más etapas adicionales de tratamiento para conseguir una modificación de la superficie deseada del cuerpo moldeado de poros abiertos ya fabricado previamente, como puede ser el caso.
Resulta provechoso para la aplicación del aglomerante orgánico y para la aplicación del polvo metálico, según se requiera en cada caso, que estén separados uno del otro.
Por eso, la aplicación del aglomerante orgánico sobre la superficie del cuerpo de poros abiertos hecho de níquel o de hierro se puede proporcionar, por ejemplo, por inmersión y/o por rociado.
Con esto, el respectivo aglomerante orgánico tendría, él mismo, únicamente o bien una viscosidad lo suficientemente baja o se emplearía en una solución preferiblemente acuosa que tuviera una viscosidad correspondientemente inferior.
Con la aplicación del aglomerante sobre la superficie del cuerpo de poros abiertos hecho de níquel o de hierro, se observará que solamente se recubre la superficie respectiva y se mantiene la estructura de poros abiertos.
Esto se puede conseguir, por ejemplo, presionando y/o agotando el aglomerante en exceso.
Se deja que un cuerpo de poros abiertos, provisto de un recubrimiento aglomerante, se recubra luego con el respectivo polvo metálico, en el que se basará este procedimiento de recubrimiento con polvo, si es posible, para asegurar un recubrimiento uniforme de la superficie del cuerpo de poros abiertos también en las áreas de su volumen interior. Esto se puede conseguir, por ejemplo, sometiendo el cuerpo de poros abiertos a vibración durante el recubrimiento con el respectivo polvo metálico o a continuación de ello. Por esto, se acepta que resultará eficaz una vibración preferiblemente de alta frecuencia con baja amplitud.
Resulta particularmente provechoso el uso de polvo de aluminio ya que el aluminuro de níquel o el aluminuro de hierro formado después del segundo tratamiento térmico, alcanzan una alta estabilidad térmica y mecánica, y son eléctricamente conductores y también resistentes a la corrosión.
En cualquier caso, se pueden añadir más metales pulverizados al polvo metálico que forman las respectivas soluciones sólidas o la respectiva fase intermetálica para que afecte más a las propiedades provechosamente deseadas. Sin embargo, se usan metales adicionales en porciones correspondientemente reducidas. Por eso, se pueden añadir a un polvo metálico pequeñas cantidades de otros elementos pulverizados, por ejemplo polvo de aluminio, o se puede usar polvo previamente aleado. Por eso, con cromo se puede incrementar la resistencia a la corrosión del cuerpo moldeado según la invención. Otras propiedades pueden verse provechosamente afectadas con boro o con tántalo.
El conformado del cuerpo de poros abiertos hecho de níquel o de hierro, que está previamente tratado con el aglomerante y polvo metálico como ya se mencionó, se puede conseguir de forma que se pueda preconformar un cilindro hueco a partir de cuerpo de poros abiertos preferiblemente similar a una plancha, y después de las dos etapas de tratamiento térmico ya mencionadas, se puede fabricar un cuerpo cilíndrico hueco según la invención. En ese caso, el conformado puede estar respaldado con la ayuda de un mandril de arrollamiento que se conforma correspondientemente.
Continuando con esta idea, resulta posible fabricar luego una pluralidad tales cuerpos moldeados en forma de cilindro hueco que tienen diámetros interiores y exteriores equivalentes, para juntarlos unos con otros de forma que se pueda conseguir casi una estructura de caparazones múltiples.
Se permite que uno, o una pluralidad de cuerpos moldeados así preparados, que todavía no han sido sometidos a tratamiento térmico, sean insertados en un cuerpo cilíndrico adicional que luego permite que al menos se forme la superficie circunferencial exterior de un cuerpo moldeado completo según la invención. Luego, se puede realizar el tratamiento térmico dentro de este cilindro. Durante el tratamiento térmico, el cilindro conforma también luego la forma, y es capaz de cumplir simultáneamente la función de un molde.
El cilindro usado para esto puede estar conformado como un cilindro hueco con las caras de los extremos abiertas y opuestas una a la otra.
En particular, para quitar los componentes aglomerantes orgánicos y, como puede ser el caso, también para la aplicación final del cuerpo moldeado según la invención, resulta provechoso disponer de perforaciones, lo que significa aberturas correspondientemente formadas en la superficie circunferencial, al menos en la superficie circunferencial exterior de dicho cilindro.
Para el cilindro se pueden usar muy diferentes materiales. Por eso, están indicados diferentes metales, en particular aquellos por medio de los cuales se consigue una conexión íntima con las soluciones sólidas o las fases intermetálicas formadas.
Sin embargo, en ciertos casos, los materiales cerámicos también pueden estar indicados como material para el cilindro. El óxido de aluminio sería un ejemplo de esto.
Sin embargo, una formación semejante con un cilindro que conforma una superficie circunferencial exterior del cuerpo moldeado según la invención, es también utilizable con una realización que se va a describir a continuación.
Sin embargo, la forma también se puede conseguir de manera que un producto que parte de algo similar a una plancha, como un cuerpo de poros abiertos, se envuelve alrededor de un eje longitudinal continuo un cierto número de veces en forma helicoidal. Por eso, existe la posibilidad de fabricar un cuerpo moldeado en forma de cilindro sólido según la invención con un cuerpo que esté exento de cavidades a excepción de los poros.
Con una realización semejante, es posible además colocar una película flexible entre las capas individuales de la estructura de poros abiertos, helicoidalmente envuelta, que en este tipo de conformación se envuelve así mismo hacia adentro, y se deja que las capas individuales estén separadas unas de otras con semejante película.
Semejante película puede estar formada por un metal o también por un material cerámico. En el caso de láminas de material cerámico, éstas tendrán una resistencia anterior a la cochura que permita una deformación semejante.
También, la película dispuesta helicoidalmente entre las capas individuales puede estar perforada y, por consiguiente, se deja que tenga aberturas. En este caso, la permeabilidad de la película para los diferentes fluidos deberá ser menor que en el caso de la estructura con poros abiertos.
Los cuerpos con poros abiertos que se van a usar para la fabricación final de los cuerpos moldeados de poros abiertos, según la invención, no deberán exceder de un espesor máximo de 100 mm, preferiblemente 60 mm, en un plano de referencia, con el fin de conseguir que al menos se pueda obtener un recubrimiento con una superficie casi uniforme que tenga un aglomerante orgánico y un polvo metálico sobre el volumen total.
En ese caso, no es obligatorio para un cuerpo de partida, como una estructura de poros abiertos, tener un espesor constante en el respectivo plano de referencia. Por consiguiente, se pueden usar también cuerpos con poros abiertos que tengan forma de cuña o que tengan un espesor continuamente creciente en la dirección axial.
En particular, en el caso ya mencionado en que se ha conformado un cuerpo moldeado según la invención a partir de una pluralidad de cilindros huecos, se puede fabricar un cuerpo moldeado de poros abiertos de una forma provechosa, que partiendo de un eje longitudinal central, en la parte de dentro comprende diferentes estructuras porosas radialmente hacia fuera, con diferentes porosidades y/o tamaños de poro. Se deja que esto varíe dependiendo, por ejemplo, de cilindro hueco a cilindro hueco.
Sin embargo, también es posible conseguir un escalonamiento casi continuo en el que, en este caso, una elección selectiva del espesor del cuerpo de poros abiertos hecho de níquel o de hierro, y la cantidad de polvo metálico depositado y/o de aglomerante orgánico sobre la superficie de la estructura de poros abiertos son parámetros adecuados para semejante formación de un cuerpo moldeado según la invención. Los cuerpos moldados de poros abiertos, fabricados según la invención, consiguen una porosidad mínima del 85%, sin embargo se pueden obtener también porosidades de más del 90% o 95%.
El tamaño de poro y el número de poros se puede predeterminar sustancialmente mediante la selección del cuerpo de poros abiertos usado para la fabricación. En ese caso, con el procedimiento según la invención, con la formación de soluciones sólidas o de fases intermetálicas, los respectivos tamaños de poro y las porosidades se ven influidos en poca medida.
A continuación, por medio de un ejemplo, se explicarán la invención con más detalle.
Para la fabricación, según la invención, de un cuerpo moldeado de poros abiertos, se ha usado un cuerpo de poros abiertos hecho de níquel, con una porosidad de aproximadamente el 94%. Este cuerpo tenía las dimensiones de 300 mm \times 150 mm, y un espesor de 1,5 mm.
Se ha usado poli(vinilpirrolidona) como aglomerante. En ese caso, se ha preparado una solución acuosa del 1%, y se ha sumergido el cuerpo de poros abiertos hecho de níquel en 50 ml de esta solución poco viscosa que contenía el aglomerante orgánico, y a continuación se ha sometido a presión sobre una almohadilla absorbente, de forma que se puede quitar el aglomerante de los poros del cuerpo de poros abiertos hecho de níquel, y únicamente las partes superiores de los poros permanecen mojados con el aglome-
rante.
Se ha usado como polvo metálico, polvo de aluminio que tiene una masa de 2 g, con partículas en forma de escamas y 8 g de polvo de aluminio esférico, y se ha mezclado en seco durante un periodo de tiempo de 10 minutos en un agitador.
Se ha depositado este polvo de aluminio sobre el cuerpo de poros abiertos, hecho de níquel, recubierto con el aglomerante desde al menos dos caras, en el que la aplicación se ha conseguido en un dispositivo con vibración al que se le ha fijado el cuerpo de poros abiertos hecho de níquel. Por eso, se pudo obtener un recubrimiento superficial casi uniforme también dentro de los poros del cuerpo de poros abiertos hecho de níquel.
El cuerpo de poros abiertos hecho de níquel así preparado, con el aglomerante y el recubrimiento de polvo de aluminio, se ha enrollado hasta formar un cuerpo cilíndrico en una forma helicoidal, en el que la adherencia del aglomerante asegura también la adherencia de las partículas de polvo de aluminio sobre la superficie de níquel.
Posteriormente a este conformado, se ha conseguido en un horno la primera etapa del tratamiento térmico, dentro de una atmósfera de nitrógeno. Con esta primera etapa de tratamiento térmico se mantendrá una temperatura mínima de 250ºC durante un periodo de tiempo de al menos 15 minutos para poder quitar los componentes orgánicos.
Con la realización, la primera etapa de tratamiento térmico se ha conseguido con una velocidad de calentamiento de hasta 5ºC/minuto hasta una temperatura de 300ºC que se ha incrementado de forma sucesiva hasta los 600ºC. Dentro de este intervalo de temperaturas se ha considerado un tiempo de mantenimiento de aproximadamente 30 minutos.
Posteriormente, se ha llevado a cabo la segunda etapa del tratamiento térmico en la que se mantendrá una temperatura mínima de 600ºC, preferiblemente de hasta 650ºC, durante un periodo de tiempo de al menos 15 minutos.
Con la realización real, esta etapa del tratamiento térmico se ha llevado a cabo dentro de un intervalo de temperatura entre 900ºC y 1000ºC durante un periodo de tiempo de 30 minutos.
Por eso, se apreciará que se puede conseguir ya la formación de aluminuro de níquel a temperaturas que están significativamente por debajo de la temperatura de fusión del níquel.
Después de la segunda etapa del tratamiento térmico, de sinterización, el cuerpo moldeado así fabricado, con una longitud de 300 mm está formado completamente por aluminuro de níquel. Su porosidad ha alcanzado el 91%. Un cuerpo moldeado así fabricado es resistente a la oxidación en el aire a temperaturas de hasta 1050ºC. Además de esta estabilidad térmica también consigue una resistencia mecánica suficiente que permita emplearlo en usos con movilidad como filtro de partículas.
De forma análoga, se puede usar también un cuerpo de poros abiertos hecho de hierro, mediante el cual se forma aluminuro de hierro con el aluminio. En este caso, únicamente se deberán adaptar las temperaturas durante la segunda etapa del tratamiento.

Claims (34)

1. Un método para fabricar un cuerpo moldeado, de poros abiertos, que se forma a partir de una solución sólida o de una fase intermetálica de níquel o de hierro, y al menos otro metal o
sobre la superficie del cuerpo moldeado formado a partir de níquel o de hierro se forma una solución sólida o una fase intermetálica,
en el que el cuerpo de poros abiertos, hecho de níquel o de hierro, se recubre con un polvo metálico que forma una solución sólida o una fase intermetálica por medio de un aglomerante orgánico,
posteriormente, a dicho cuerpo poroso hecho de níquel o de hierro se le da la forma deseada observando un radio de curvatura mínimo con el fin de evitar la rotura del cuerpo de poros abiertos,
luego, en una primera etapa de tratamiento térmico se retiran los componentes orgánicos, y
con un segundo tratamiento térmico posterior a dicho primer tratamiento térmico, se sinteriza el cuerpo moldeado de poros abiertos, y se forma dicha solución sólida o dicha fase intermetálica.
2. Un método según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho aglomerante orgánico y posteriormente dicho respectivo polvo metálico se deposita sobre dicha superficie de dicho cuerpo de poros abiertos hecho de níquel o de hierro, y luego se conforma.
3. Un método según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizado porque se deposita polvo de aluminio puro, polvo de aluminio que contiene elementos metálicos adicionales o que está previamente aleado.
4. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque dicho cuerpo hecho de níquel o de hierro, recubierto con dicho aglomerante o dicho polvo metálico, se deforma hasta formar un cilindro hueco.
5. Un método según la reivindicación 4, caracterizado porque al menos dos de esos cilindros huecos se juntan uno con otro con los diámetros interior y exterior respectivamente adaptados.
6. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque dicho cuerpo hecho de níquel o de hierro, recubierto con dicho aglomerante, se deforma en una pluralidad de capas helicoidalmente alrededor de un eje longitudinal en forma de envoltorio.
7. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque dicho/dichos cuerpo/cuerpos deformados, hechos de níquel o de hierro, están rodeados por un cilindro que forma una superficie exterior circunferencial.
8. Un método según la reivindicación 7 o la reivindicación 8, caracterizado porque dicha superficie exterior circunferencial de dicho cilindro está perforada.
9. Un método según la reivindicación 7 u 8, caracterizado porque se usa un cilindro hecho de un metal o de un material cerámico.
10. Un método según la reivindicación 6, caracterizado porque una película que también está envuelta helicoidalmente, se envuelve entre las capas envueltas helicoidalmente.
11. Un método según la reivindicación 10, caracterizado porque se usa una película perforada.
12. Un método según la reivindicación 10 o la reivindicación 11, caracterizado porque se usa una película de un metal o de un material cerámico.
13. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque dicho aglomerante orgánico que tiene baja viscosidad se deposita sobre la superficie de dicho cuerpo de poros abiertos mediante inmersión y/o rociado, de forma que se mantiene la estructura de poros abiertos, y únicamente se recubren las partes superiores de dichos poros.
14. Un método según la reivindicación 13, caracterizado porque se quita el aglomerante excesivo presionando conjuntamente, soplando a través y/o haciendo que escape desde dicho cuerpo hecho de níquel o de hierro.
15. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque durante y/o después de la aplicación de dicho polvo metálico, dicho cuerpo hecho de níquel o de hierro es sometido a vibración.
16. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se usa un cuerpo de poros abiertos hecho de níquel o de hierro que tiene un espesor máximo de 100 mm en un plano de referencia antes del recubrimiento y el conformado.
17. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque durante el primer tratamiento térmico se consigue una temperatura del aluminio de 250ºC, y ésta se mantiene durante un periodo de tiempo de al menos 15 minutos.
18. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque durante el segundo tratamiento se mantiene una temperatura mínima de 600ºC durante un periodo de tiempo de al menos 15 minutos.
19. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque además se añade a dicho respectivo polvo metálico al menos un metal más en forma de polvo.
20. Un cuerpo moldeado de poros abiertos fabricado con un método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 19, caracterizado porque se forma a partir de una solución sólida o de una fase intermetálica de níquel o de hierro y un metal, o dicha superficie está conformada como una capa a partir de una solución sólida o de una fase intermetálica, y dicho cuerpo moldeado comprende al menos áreas curvadas que observan un radio mínimo de flexión con el fin de procurar que eviten la rotura del cuerpo.
21. Un cuerpo moldeado según la reivindicación 15, caracterizado porque se ha formado a partir de un cuerpo de poros abiertos, similar a una plancha, hecho de níquel o de hierro obtenido posteriormente mediante conformado.
22. Un cuerpo moldeado según la reivindicación 20 ó 21, caracterizado porque se forma una estructura de cilindro hueco.
23. Un cuerpo moldeado según la reivindicación 22, caracterizado porque al menos dos cilindros huecos están dispuestos en forma telescópica, uno dentro de otro, formando dicho cuerpo moldeado.
24. Un cuerpo moldeado según la reivindicación 20 ó 21, caracterizado porque tiene una forma helicoidal conformada alrededor de un eje longitudinal.
25. Un cuerpo moldeado según una cualquiera de las reivindicaciones 20 a 24, caracterizado porque dicha porosidad varía comenzando desde dicho eje longitudinal interior radialmente hacia fuera, paso a paso o de forma gradual.
26. Un cuerpo moldeado según una cualquiera de las reivindicaciones 20 a 25, caracterizado porque está formado a partir de aluminuro de níquel o de aluminuro de hierro, o se ha recubierto su superficie con él.
27. Un cuerpo moldeado según una cualquiera de las reivindicaciones 20 a 26, caracterizado porque se consigue una porosidad mínima del 85%.
28. Un cuerpo moldeado según una cualquiera de las reivindicaciones 20 a 27, caracterizado porque al menos un cilindro que forma una superficie circunferencial exterior, rodea dicho cuerpo moldeado de poros abiertos.
29. Un cuerpo moldeado según la reivindicación 28, caracterizado porque dicho cilindro está perforado.
30. Un cuerpo moldeado según la reivindicación 28 o la reivindicación 29, caracterizado porque dicho cilindro está formado a partir de un metal o de un material cerámico.
31. Un cuerpo moldeado según una cualquiera de las reivindicaciones 20 a 30, caracterizado porque hay una película separadora dispuesta entre las capas de un cuerpo moldeado, de poros abiertos, envuelto helicoidalmente.
32. Un cuerpo moldeado según una cualquiera de las reivindicaciones 20 a 31, caracterizado porque dicha película está formada a partir de un metal o de un material cerámico.
33. Un cuerpo moldeado según una cualquiera de las reivindicaciones 20 a 32, caracterizado porque dicha película está perforada.
34. El uso de un cuerpo moldeado según una cualquiera de las reivindicaciones 20 a 33, como un filtro de partículas.
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Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10346281B4 (de) * 2003-09-30 2006-06-22 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur Herstellung von Bauteilen mit einer Nickel-Basislegierung sowie damit hergestellte Bauteile
DE102005002671B3 (de) * 2005-01-14 2006-06-22 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Turbinenschaufel für Strömungsmaschinen und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE102005010248B4 (de) * 2005-02-28 2006-10-26 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur Herstellung eines offenporigen Metallschaumkörpers, ein so hergestellter Metallschaumkörper sowie seine Verwendungen
US7467467B2 (en) 2005-09-30 2008-12-23 Pratt & Whitney Canada Corp. Method for manufacturing a foam core heat exchanger
GR1005904B (el) 2005-10-31 2008-05-15 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ-ΕΙΔΙΚΟΣ ΛΟΓΑΡΙΑΣΜΟΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΚΟΝΔΥΛΙΩΝ ΕΡΕΥΝΑΣ (κατά ποσοστό 40%) Καταλυτικο φιλτρο μεταλλικου αφρου για το καυσαεριο των κινητηρων ντηζελ.
DE102006034640A1 (de) * 2006-07-24 2008-01-31 Mahle International Gmbh Filtermaterial eines Diesel-Abgasfilters und Wickelfilter aus diesem Material
GR1005756B (el) 2006-09-20 2007-12-20 (������� 30%) ��������� Διαταξη επεξεργασιας αεριων
JP5154568B2 (ja) 2006-12-04 2013-02-27 ファイアースター エンジニアリング,エルエルシー フラッシュバックバリアを備えた火花一体型推進薬噴射器ヘッド
US8572946B2 (en) 2006-12-04 2013-11-05 Firestar Engineering, Llc Microfluidic flame barrier
US8230673B2 (en) 2006-12-04 2012-07-31 Firestar Engineering, Llc Rocket engine injectorhead with flashback barrier
KR100911133B1 (ko) * 2007-10-08 2009-08-06 주식회사 아스플로 다공성 금속 멤브레인의 제조방법
US20120000072A9 (en) * 2008-09-26 2012-01-05 Morrison Jay A Method of Making a Combustion Turbine Component Having a Plurality of Surface Cooling Features and Associated Components
AU2009324696A1 (en) 2008-12-08 2011-07-21 Firestar Engineering, Llc Regeneratively cooled porous media jacket
DE102009015176B4 (de) 2009-03-20 2017-02-09 Alantum Corporation Verfahren zu Herstellung offenporiger Metallschaumkörper
EP2452064A4 (en) 2009-07-07 2014-11-19 Firestar Engineering Llc HISTORIZED POROSITY FLASHBACK SUPPRESSIVE ELEMENTS FOR MONOPROPELLANT OR PRE-MIXED BIPROPELLANT SYSTEMS
DE102009034390B4 (de) * 2009-07-23 2019-08-22 Alantum Europe Gmbh Verfahren zur Herstellung von in Gehäuse integrierten Metallschaumkörpern
DE102009057127A1 (de) 2009-12-08 2011-06-09 H.C. Starck Gmbh Teilchenfilter, Filterkörper, deren Herstellung und Verwendung
RU2432228C1 (ru) * 2010-02-05 2011-10-27 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" Способ получения высокопористых материалов
KR101212786B1 (ko) 2010-08-10 2012-12-14 프라운호퍼-게젤샤프트 츄어 푀르더룽 데어 안게반텐 포르슝에.파우. 개방-다공성 금속폼 및 그의 제조방법
US8780527B2 (en) 2010-10-12 2014-07-15 The Regents Of The University Of Michigan Transition metal carbide or nitride or boride based supercapacitors with metal foam electrode substrate
US9384905B2 (en) 2010-10-12 2016-07-05 The Regents Of The University Of Michigan, University Of Michigan Office Of Technology Transfer High performance transition metal carbide and nitride and boride based asymmetric supercapacitors
KR20130039961A (ko) * 2011-10-13 2013-04-23 주식회사 알란텀 전기 차량용 난방 장치
EP2647735A1 (de) 2012-04-03 2013-10-09 MTU Aero Engines GmbH Aluminid- oder Chromidbeschichtungen von Hohlräumen
WO2014030785A1 (ko) * 2012-08-23 2014-02-27 주식회사 알란텀 금속 폼 히터를 이용한 배기가스 여과 장치
CN104588651A (zh) * 2014-10-31 2015-05-06 成都易态科技有限公司 柔性多孔金属箔及其制备方法
CN104874798B (zh) * 2015-05-26 2018-02-16 成都易态科技有限公司 多孔过滤薄膜及多孔过滤薄膜的制备方法
CN104959612B (zh) * 2015-05-26 2017-10-27 成都易态科技有限公司 多孔过滤薄膜及多孔过滤薄膜的制备方法
DE102018212110B4 (de) * 2018-07-20 2024-10-31 Alantum Europe Gmbh Verfahren zur Herstellung eines offenporigen Metallkörpers mit einer Oxidschicht und ein mit dem Verfahren hergestellter Metallkörper
CN111112600B (zh) * 2018-11-01 2021-10-26 苏州铜宝锐新材料有限公司 复合粉体及其制备方法
EP3797901B1 (de) 2019-09-25 2021-09-08 Evonik Operations GmbH Metallschaumkörper und verfahren zu seiner herstellung

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2309271A1 (fr) * 1973-07-26 1976-11-26 Commissariat Energie Atomique Procede de fabrication de filtres metalliques microporeux
US4251272A (en) * 1978-12-26 1981-02-17 Union Carbide Corporation Oxidation resistant porous abradable seal member for high temperature service
DE3103749C2 (de) * 1981-02-04 1985-01-10 Schott Glaswerke, 6500 Mainz Offenporiger Formkörper mit homogener Porenverteilung und geringer Dichte
DE3305445A1 (de) * 1983-02-11 1984-08-16 Schweizerische Aluminium Ag, Chippis Keramischer, mit poren versehener filterkoerper und ein verfahren zum herstellen desselben
DE3731889A1 (de) * 1987-09-01 1989-06-29 Mototech Motoren Umweltschutz Dieselruss-partikelfilter und verfahren zu seiner herstellung
US6436163B1 (en) * 1994-05-23 2002-08-20 Pall Corporation Metal filter for high temperature applications
WO1998045009A2 (en) * 1997-04-04 1998-10-15 Oiltools International B.V. Filter for subterranean use

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