Исследование некоторых физических свойств фитилей, получаемых спеканием дисперсного порошка меди в конструкциях термосифонов и тепловых труб

Аннотация

Предложен способ изготовления капиллярно-испарительного патрона (КИП) из мелкодисперсного порошка меди марки ПМС-1 методом порошковой металлургии с использованием пресс-форм. Целью данного исследования является подбор конструкции и режимов изготовления КИП из мелкодисперсного порошка меди марки ПМС-1 методом порошковой металлургии, обеспечивающим высокие технические характеристики. Исследовано влияние засыпки активированным углем, а также влияние наполнения медного порошка частицами мочевины на капиллярную структуру изделий. Для получения КИП было изготовлено несколько вариантов пресс-форм, обеспечивающих точное изготовление пористых фитилей способом порошковой металлургии. Оптимальной температурой спекания медного порошка, обеспечивающей достаточную механическую прочность, теплопроводность КИП, оптимальную пористость его структуры, придающей ему свойства капиллярного насоса и парообразователя, является 840–850 °С. На примере испарения воды и спирта при нагреве фитиля определена толщина КИП в пределах 2,5–3,0 мм. Выбор медного порошка ПМС-1 (ГОСТ 4960–75) в качестве материала КИП является наиболее подходящим. Смачиваемость медного фитиля зависит от его капиллярности, степени очистки его перед сборкой и от давления. В вакууме медный фитиль смачивается значительно интенсивней. Использование смеси из порошков меди и мочевины (не более 5 об. %) в качестве исходного материала для спекания в пресс-форме имеет преимущества в виде увеличения пористости КИП, упрощения извлечения заготовок фитилей из пресс-форм, а также снижения окисления. Рекомендованы условия для увеличения пористости структуры, упрощения съёма заготовок фитилей из пресс-форм и снижения окисления. Результаты исследования данных фитилей могут применяться при разработке конструкций термосифонов и тепловых труб.