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

هدف از پژوهش حاضر، تدوین دانش فنی تولید فوم‌های مسی سلول باز با استفاده از پیش ماده پلیمری متخلخل و سپس شبیه‌سازی جریان سیال به کمک روش محاسباتی cfd است. با توجه به خواص منحصر به فرد و کاربردهای روزافزون فوم‌های فلزی سلول باز به عنوان مبدل‌های حرارتی، کاتالیست‌ها، باتری‌ها و فیلترها، شرایط ترسیب و لایه‌نشانی فلز مس روی پیش‌ماده‌ی پلیمری متخلخل مورد بررسی و امکان‌سنجی قرار گرفت. به دلیل آنکه فوم‌های 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 رسوب‌دهی غیرالکتریکی (الکترولس) پوشش‌دهی شد. سپس به منظور حصول چسبندگی و خواص مطلوب، با روش لایه‌نشانی الکتریکی (الکترولیز) با اعمال ولتاژ v 5/0 – 7/0 و جریان الکتریکی a 5/2 مجددا پوشش‌دهی و فوم سلول باز مسی ساخته شد. آن‌گاه با عبور دادن سیال هوا از لوله‌ای شامل فوم‌های 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 15/5 و e-8m2 22/2 به دست آمد. سپس این ضرایب با نرم‌افزار فلوئنت مقایسه و مشخص شد که نتایج آزمایشگاهی و نتایج حاصل از شبیه‌سازی شامل میدان سرعت و فشار، کم‌تر از 3% خطا داشتند. ملاحظه شد که اعداد با پژوهش‌های قبلی موجود نیز هم‌پوشانی بسیار خوبی داشتند. مساحت ویژه فوم مسی سلول باز (m2/m3) e5 4/1 و فوم پلیمری (m2/m3) e46 محاسبه شد. این رقم نشاندهنده 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.