Aufgrund seiner hohen Wärmekapazität und Wärmeleitfähigkeit wird Aluminium häufig in verschiedenen thermischen Prozessen verwendet. Poröses Aluminium bietet zusätzliche Vorteile um effiziente Wärmetauscher zu kreieren. Vor allem in den Branchen, in denen es auf das geringe Materialgewicht ankommt:
– Automobilindustrie, einschliesslich Elektrofahrzeuge
– Flugzeugindustrie
– Raumfahrtindustrie
Wärmekapazität und Wärmeleitfähigkeit
Wärmeabsorption aufgrund der hohen Wärmekapazität von Aluminium: Je grösser die Aluminiummasse, desto mehr Wärme kann sie beim Erhitzen absorbieren.
Wärmeableitung dank hoher Wärmeleitfähigkeit: Je grösser der Temperaturgradient und je grösser der Querschnitt des Produkts, desto intensiver der Wärmefluss durch das poröse Aluminium.
Wärmeübertragung aufgrund der hohen spezifischen Oberfläche von porösem Aluminium: Je grösser die spezifische Oberfläche, desto intensiver ist der Wärmeübergang des durch poröses Aluminium strömenden flüssigen oder gasförmigen Mediums
Vorteile der Porenstruktur
1. Grosse Kontaktfläche zwischen Gas und poröser Aluminiummatrix
2. Eine lange Kontaktzeit des Gases und der Matrix aus porösem Aluminium. Gasströme folgen komplexen Wege mit Wirbel.
Der grosse Vorteil von porösem Aluminium für die Herstellung effizienter Wärmetauscher ist seine Durchlässigkeit für Flüssigkeiten und Gase. Wenn Flüssigkeit oder Gas durch einen Block aus porösem Aluminium durchfliesst, dann erhält es oder abgibt Wärmeenergie aufgrund einer grossen Kontaktfläche mit der Aluminiumoberfläche.
Dank grossen Auswahl an verfügbaren Porengrössen ist es möglich, Wärmeabsorption- und Wärmeübertragungsprozesse in porösem Aluminium sehr genau zu steuern, unter anderem durch Organisation eines mehrstufigen Prozesses:
Um den Wärmeübergang innerhalb des porösen Aluminiums zu intensivieren, können spezielle Kanäle für das Kühlmittel in das poröse Aluminium eingegossen werden.
Poröses Aluminium ist ein wirksames Material zur Lösung solcher Aufgaben wie:
– Kühlen, Heizen, Verdampfen von Flüssigkeiten
– Erwärmung, Abkühlung und Kondensation von Gasen und Dämpfen