Tuiscint ar Phóiriúlacht: Bunús na hEolaíochta Ábhar

Sular féidir linn a fhreagairt cibé acucruach dhosmáltafíor scagach, ní mór dúinn a thuiscint ar dtús cad a chiallaíonn porosity i gcomhthéacs na heolaíochta ábhar. Tagraíonn porosity do láithreacht folúntas, bearnaí nó bealaí beaga laistigh de struchtúr soladach. Féadfaidh na pores seo a bheith éagsúil ó thaobh méide-ó mhicreascópach (nanaiméadar) go macrascópach (milliméadar)-agus bíonn tionchar díreach acu ar an gcaoi a n-idirghníomhaíonn ábhar le haer, uisce, gáis nó substaintí eile.

Tá porosity ar cheann de na hairíonna is bunúsaí fós nach dtuigtear in eolaíocht ábhair. Nuair a chloiseann daoine an focal "porous," is minic a shamhlaíonn siad spúinse nó cúr - ábhar atá lán de phoill infheicthe a ionsúnn leachtanna. Ach in ábhair thionsclaíocha, leathnaíonn coincheap na porosity i bhfad níos doimhne, síos go dtí leibhéal micreascópach na n-adamh agus na móilíní. Chun a thuiscint go fírinneach an bhfuil cruach dhosmálta scagach, ní mór dúinn tosú le léargas cuimsitheach ar cad a chiallaíonn porosity, conas a fhoirmíonn sé, conas a dhéantar é a thomhas, agus cén fáth go bhfuil sé tábhachtach san innealtóireacht phraiticiúil.

1.1 Cad is Porosity ann?

Sna téarmaí is simplí,porosityTagraíonn sé don chomhréir de spás folamh (folús nó phiocháin) laistigh d'ábhar soladach. Is minic a chuirtear in iúl é mar acéatadán den toirt iomlánagus is féidir leo a bheith idir beagnach 0% (i miotail dhlúth cosúil le cruach dhosmálta) go dtí níos mó ná 90% (in ábhair cúr nó sintéaraithe).

Ní locht é an porosity de réir réamhshocraithe. Tá sé aathróg dearadh- uaireanta gan iarraidh, uaireanta déantar innealtóireacht d'aon ghnó. Mar shampla:

Porosity i coincréitcuireann sé isteach ar neart agus tréscaoilteacht uisce.

Ceirmeacht scagacha úsáidtear le haghaidh scagacháin agus catalaíoch.

Miotail scagachtá cré-umha sintéaraithe riachtanach i gcórais lubrication agus mufflers.

Mar sin féin, le haghaidh ábhair a éilíonnneart, sláinteachas, agus neamh-thréscaoilteacht, cosúil le cruach dhosmálta,porosity íseal nó nialasachis gné chriticiúil é.

I nodaireacht eolaíoch, ríomhtar porosacht (φ) mar:

ϕ=VvoidVtotal×100%\\phi=\\frac{V_{\\text{void}}}{V_{\\text{total}}} \\times 100\\%ϕ=Vtotal​Vvoid×100%

áit arb é VvoidV_{ \\text{void}}Vvoid​ toirt na bpiocháin go léir agus is é VtotalV_{\\text{total}}Vtotal​ an toirt iomlán ábhair.

1.2 Na Cineálacha Porosity

Ní feiniméan amháin é an porosity; bíonn sé ann i bhfoirmeacha éagsúla ag brath ar an gcaoi a ndéantar agus a úsáidtear ábhar. De ghnáth déanann eolaithe póiriúlacht a rangú i roinnt catagóirí:

Porosity Oscailte:
Tá pores ceangailte agus inrochtana ó dhromchla an ábhair, rud a ligeann do leachtanna nó gáis dul i bhfód. Le fáil i soir, scagairí, agus criadóireacht.

Porosity Dúnta:
Tá pores séalaithe taobh istigh den ábhar, gan a bheith faoi lé an dromchla. Gabhann na folús seo gáis ach ní chuireann siad isteach ar thréscaoilteacht. Le fáil i roinnt miotail teilgthe agus gloine.

Micrea{0}}porality:
Piocháin níos lú ná miocrón amháin (1 µm), go minic ag teorainneacha gráin nó cuimsithe i miotail.

Macra-porosity:
Piocháin infheicthe nó mór mar thoradh ar chomhleá neamhiomlán nó entrapment gáis le linn réitigh.

Icruach dhosmálta dlúth, dea-phróiseáilte, déantar na cineálacha porosity seo go léir a íoslaghdú go leibhéal beagnach neamhbhríoch, ag cinntiú neamh-thréscaoilteacht iomlán.

1.3 Mar a Foirmeacha Porosity in Ábhair

Is féidir le porosity forbairt le linn céimeanna éagsúla de tháirgeadh ábhar:

Réitigh:Má dhaingníonn miotail leáite ró-thapa, is féidir le gáis (ocsaigin, nítrigin, hidrigin) a bheith gafa, rud a chruthaíonn folústaí beaga.

Sineadh:I miotalóireacht phúdair, tá líonraí pore iarmharacha mar thoradh ar chomhleá neamhiomlán na gcáithníní.

Táthú:D'fhéadfadh go n-eascródh porosacht sna seams táthaithe má dhéantar gabháil gháis nó sciath míchuí.

Déantúsaíocht Bhreiseáin (Priontáil 3D):D’fhéadfadh pores a bheith ag leá léas léasair nó leictreoin má bhíonn dlús an phúdair nó ionchur fuinnimh ar neamhréir.

Mar sin féin, déantar -cruach dhosmálta de ghrád arddéantúsaíocht rialaithe- réitigh leanúnach, rolladh te, fuar-oibriú, agus anáil - a bhaineann go héifeachtach leis na lochtanna seo.

1.4 Mar a Thomhaistear Porosity

Úsáideann innealtóirí roinnt teicnící eolaíocha chun póiriúlacht a bhrath agus a chainníochtú. I measc na cinn is coitianta tá:

Le haghaidhcruach dhosmálta, tá leibhéil porosity go minicfaoi ​​bhun 0.1%, atá neamh-portach i ndáiríre i dtéarmaí praiticiúla. Sin é an fáth gur féidir le comhpháirteanna cruach dhosmálta brú a sheasamh, cosc ​​a chur ar threá sreabhach, agus dromchlaí steiriúla a chothabháil fiú tar éis blianta úsáide.

1.5 Porosity agus a Éifeacht ar Airíonna Ábhartha

Bíonn tionchar suntasach ag porosity ar fheidhmíocht ábhair. Dá airde an porosity, is lú an neart agus marthanacht - ach is airde an tréscaoilteacht. Déanaimis achoimre ar an gcaidreamh seo:

Dá bhrí sin, i cruach dhosmálta, ciallaíonn íoslaghdú porosityiontaofacht agus sláinteachas a uasmhéadú- dhá cheann dá bhuntáiste sainithe.

1.6 Porosity in Ábhair Laethúla vs Cruach Dhosmálta

Chun a thuiscint cé chomh uathúil is atá cruach dhosmálta, déan é a chur i gcomparáid le hábhair choitianta scagach agus neamh-scagach:

Léiríonn an chomparáid seo cruach dhosmáltadlús eisceachtúil agus struchtúr neamh-scagach, nach bhfuil in iomaíocht ach le gloine - ach fós ag tairiscint neart meicniúil i bhfad níos fearr.

1.7 An Fáth a bhfuil Tábhacht ag baint le porosacht in Feidhmchláir Innealtóireachta

Bíonn tionchar díreach ag porosity ar fheidhmíocht i dtionscail mar:

Aeraspáis:Is féidir le miotail scagach teip faoi bhrú rothaíochta.

Bia & Deoch:Gabhann dromchlaí scagach miocróib agus comhréiteach sláintíocht.

Feistí Leighis:Is féidir ionfhabhtú nó tuirse struchtúrach a bheith mar thoradh ar porosity in ionchlannáin.

Scagachán:Tá porosity rialaithe tairbheach do thréscaoilteacht roghnach.

Dá bhrí sin, tá tuiscint agus rialú porosity ag croílár na hinnealtóireachta ábhar nua-aimseartha. Mar gheall ar phaireachas nialasach cruach dhosmálta is amhlaidh atagarmharc maidir le glaineacht agus iontaofacht, go háirithe in earnálacha ina bhfuil timpeallachtaí atá saor ó chreimeadh agus steiriúil.

1.8 An Gaol idir Porosity agus Creimeadh

Méadaíonn porosity an t-achar dromchla inar féidir creimeadh a thosú. I steels carbóin nó iarann ​​teilgthe, cuireann taise gafa nó iain chlóiríd laistigh de phiocháin dlús le foirmiú meirge. Ar an láimh eile, tá a fhriotaíocht chreimthe ag baint le cruach dhosmáltaa mhaitrís neamh-phóiriúil agus a scannán cosanta ocsaíd chróimiam, a shéalaíonn fiú micrea-lochtanna.

An meascán sin dedlús + pasivationmhíníonn an fáth go maireann cruach dhosmálta le blianta fada i suíomhanna crua mara, ceimiceacha agus tionsclaíochta le díghrádú íosta.

tuilleadh a fhoghlaim:Mogalra Sreang a Thuiscint in Feidhmchláir Laethúla Intíre