بررسی ضریب نفوذپذیری و سطح ویژه فوم سلول باز مسی ساخته شده با پیش ماده پلیمری

هدف از پژوهش حاضر، تدوین دانش فنی تولید فوم های مسی سلول باز با استفاده از پیش ماده پلیمری متخلخل و سپس شبیه سازی جریان سیال به کمک روش محاسباتی CFD است. با توجه به خواص منحصر به فرد و کاربردهای روزافزون فوم های فلزی سلول باز به عنوان مبدل های حرارتی، کاتالیست ها، باتری ها و فیلترها، شرایط ترسیب و لایه نشانی فلز مس روی پیش ماده ی پلیمری متخلخل مورد بررسی و امکان سنجی قرار گرفت. به دلیل آنکه فوم های پلیمری هادی جریان الکتریسیته نیستند، ابتدا سطح آنها به وسیله محلول قلع II کلرید با غلظت g/lit 50 به همراه اسید هیدروکلریک، حساس، با محلول پالادیوم کلرید با غلظت g/lit 0/4 به همراه اسید هیدروکلریک، فعال و سپس با روش رسوب دهی غیرالکتریکی (الکترولس) پوشش دهی شد سپس به منظور حصول چسبندگی و خواص مطلوب، با روش لایه نشانی الکتریکی (الکترولیز) با اعمال ولتاژ V 0/7-0/5 و جریان الکتریکی A 2/5 مجددا پوشش دهی و فوم سلول باز مسی ساخته شد. آنگاه با عبور دادن سیال هوا از لوله ای شامل فوم های سلول باز مسی و پلیمری در مقیاس آزمایشگاهی، ضریب نفوذپذیری و مساحت ویژه فوم به دست آمد. ضریب نفوذپذیری فوم مسی و پلیمری حاصل به ترتیب E-8m2 5/15 و E-8m2 2/22 به دست آمد. سپس این ضرایب با نرم افزار فلوئنت مقایسه و مشخص شد که نتایج آزمایشگاهی و نتایج حاصل از شبیه سازی شامل میدان سرعت و فشار، کمتر از 3% خطا داشتند.ملاحظه شد که اعداد با پژوهش های قبلی موجود نیز همپوشانی بسیار خوبی داشتند. مساحت ویژه فوم مسی سلول باز m2m3 , 1/4E5 و فوم پلیمری m2/m3 و E46 محاسبه شد. این رقم نشان دهنده این است، سرعت انتقال حرارت فوم سلول باز مسی در جرم ثابت از صفحه مسی با سطح مقطع m2, 1, 7920 برابر بیشتر بوده که بیانگر خواص منحصرد به فرد فوم مسی در انتقال حرارت می باشد.

کلیدواژه ها:

فوم فلزی سلول باز ، لایه نشانی فوم مسی ، ضریب نفوذپذیری ، مساحت ویژه ، شبیه سازی جریان سیال.