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Please use this identifier to cite or link to this thesis: http://hdl.handle.net/10589/86584

Author: HIGUERA FORERO, CAMILO ALBERTO
Supervisor: STRANO, MATTEO
Scientific Disciplinary Sector: ING-IND/16 TECNOLOGIE E SISTEMI DI LAVORAZIONE
Date: 17-Dec-2013
Academic year: 2012/2013
Title: Production of metallic foams from turning chips through sintering and dissolution method for catalytic applications
Italian abstract: Il metodo di Sintering and Dissolution è stato utilizzato per produrre delle schiume metalliche a cella aperta, partendo da trucioli metallici provenienti da processi di tornitura. La ricerca di un modo per produrre una schiuma adatta alle applicazioni catalitiche è stato lo scopo principale del progetto sul quale si sono basate le scelte fatte. Non è mai stato eseguito un processo di produzzione di schiume metalliche partendo da trucioli metallici con lo scopo finale di ottenere pezzi da utilizzare in processi catalitici. Trucioli di aluminio sono stati utilizzati come matrice metallica e il clorurio di sodio è stato scelto come space holder per la produzione dei provini. Per ottenere una schiuma adatta, si è studiato l’effetto della pressione di compattazione, l’atmosfera e la temperatura di sinterizzazione, ed infine la composizione della miscella. I trattamenti termici vengono eseguiti utilizzando un’atmosfera inerte tale da prevenire la formazione di uno spesso stratto di ossido, garantendo così la corretta sinterizzazione del provino. Una percentuale elevata di space holder nella composizione iniziale permette di ottenere una schiuma con elevata porosità, tuttavia percentuali superiori l’80% v/v di space holder porterebbe al collasso del provino stesso. Il metodo di produzzione qui proposto è stato realizzato a partire da un’importante ricerca bibliografica, ottenendo così un esito positivo sul processo. Risulta comunque necessario apportare modifiche a tale processo in modo da garantire lo sviluppo di una migliore schiuma metallica.
English abstract: The Sintering and Dissolution method was used for the production of open-cell metallic foams starting from metal chips coming from turning processes. The search of a way to obtain a product suitable for catalytic applications was the main objective of the research and was the base for decisions taken. Never before the production of metallic foams starting from metal chips was made focused strictly in pieces to be used in catalytic applications. Aluminum chips were used to produce the metal matrix and sodium chloride was chosen as space holder for the production of the pieces. The effect of compaction pressure, sintering atmosphere, sintering temperature and mixture composition was studied to obtain a suitable piece. Furnace treatment in an inert atmosphere is strictly needed to prevent the formation of a thick oxide layer that will prevent a proper sintering of the piece. Higher fractions of space holder are desired in the mixture in order to obtain larger porosities but when reaching compositions above 80% v/v of space holder, the stability of the piece can be at risk. A production method was proposed based on literature, tested and shown to work. It is necessary, however, to improve the production steps in order to obtain better foams.
Italian keywords: schiuma metallica; truciolo metallico; space holder; sintering and dissolution; applicazioni catalitiche; schiuma a cella aperta
English keywords: metal foam; metal chips; space holder; sintering and dissolution; catalytic applications; open cell foam
Language: eng
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