Ячеисто-каркасный металлический материал и способ его получения

Ячеисто-каркасный металлический материал и способ его получения

Реферат

 

Изобретение относится к химическому машиностроению и может быть использовано при изготовлении элементов теплообменных аппаратов, теплопроводных носителей для катализаторов и для нейтрализаторов выхлопных газов. Заявлен ячеисто-каркасный металлический материал, содержащий объемные дискретные проволочные спиралевидные элементы, контактирующие между собой и состоящие из полых конических и/или призматических многоугольников и/или тел вращения, выполненных разноразмерными. Внешние диаметры спиралевидных элементов соотносятся от 1:2 до 1:3 при отношении длин элементов от 1:1,5 до 1:5. Внутрикаркасное пространство составляет от 65 до 95% объема материала. Плотность материала составляет 0,4-1,4 г/см³. Способ получения включает навивку проволоки на многогранную или имеющую вид тела вращения оправку, нарезку проволоки, обработку кислотой, уплотнение вибрацией до насыпной плотности 0,4-1,4 г/см³, спекание при температуре 800-1300С с одно- или двухосевым приложением усилия от 0,5 до 10 кг/см² в атмосфере с контролируемым содержанием кислорода в течение 1-4 часов и охлаждение со скоростью 10-50С/мин до комнатной температуры. Техническим результатом изобретения является получение отношения S/V в интервале 26-32 см²/см³ при сохранении высокой пористости и механической прочности материала. 2 н. и 4 з.п.ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области промышленной химии, в частности к ячеисто-каркасному металлическому материалу и способу его получения. В промышленной химии большинство производств связано с использованием катализаторов, позволяющих значительно снизить себестоимость продукции за счет более целенаправленного ее получения с более высоким качеством.

Изобретение относится также к технике высоких тепловых и газовых потоков, где необходимо производить значительный тепло- и массообмен. Безусловное применение найдет изобретение в современной экологической химии, где одной из основных является задача по нейтрализации газовых выхлопов автомобильных двигателей.

В катализаторах, нейтрализаторах и т.п. обычно различают носитель и активное вещество. Носитель, представляющий собой либо засыпку из высокодисперсного термостойкого вещества из ряда оксидов (Аl₂О₃, SiO₂, 3Аl₂О₃·2SiO₂ и т.д.), либо сформированную из них блочную, ленточную или сотовую геометрическую структуру, покрывается слоями активного вещества из особо пористых слоев металлов или оксидных смесей (“Технология катализаторов” под ред. И.П.Мухленова, Ленинград, изд. Химия, 1979 г. стр.325).

Известны керамические носители для катализаторов, выполненные из кордиерита, ультрафарфора, алюмосиликатной керамики. Они представляют собой сотовые структуры в виде четырех или шестигранных призм, высота которых обычно выше в 1,5-3 раза одного из линейных размеров. Размеры стенки прямоугольной или шестиугольной “соты” обычно равны 1,5-3 мм, что при высоте в 10 мм приводит к значению показателя S/V(площадь к объему), равного S/V=2-3 см²/см³ на 1 см³ вещества носителя. Этот показатель может быть несколько увеличен, например, до 4-5 см²/см³ вещества носителя, но эти величины являются предельными значениями для керамических носителей блочно-сотовой структуры (Интернет-сайт Института Катализа им Г.К.Борескова, РАН hHp//catalysis/nsk/su), что является существенным недостатком носителя известного типа-аналога.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является пористый материал из проволочных спиралей. Изделия из этого материала не подвергают спеканию, поэтому они обладают высокой упругостью и называются “металлорезина” (Справочник под ред. С.В. Белова “Пористые проницаемые материалы”, М., Металлургия, 1987г., стр.266-268).

Этот материал имеет следующие недостатки:

- недостаточно высокую механическую прочность;

- узкий ассортимент изделий, изготавливаемых из этого материала;

- отношение S/V не больше 10.

Задачей изобретения является создание ячеисто-каркасного материала с высоким отношением S/V22 см²/см³ при сохранении высокой пористости и механической прочности. Кроме того, задачей изобретения является управление материалом при сжатии, что позволит использовать материал при значительных газовых и температурных нагрузках.

Поставленная задача решается ячеисто-каркасным металлическим материалом, состоящим из контактирующих между собой проволочных структурных элементов различной формы, причем объемную каркасную структуру материала образуют дискретные проволочные спиралевидные элементы в виде полых изнутри конических и/или призматических многоугольников и/или тел вращения, выполненных разноразмерными таким образом, что внешние диаметры указанных спиралевидных элементов соотносятся от1:2 до 1:3 при соотношении длин указанных элементов от 1:1,5 до 1:5 при том, что образуемое при многократном внутреннем и/или внешнем сочленении внутрикаркасное пространство материала составляет от 65 до 95% суммарного оконтуренного объема материала с определенной его плотностью 0,4-1,4 г/см³. Кроме того, количественные соотношения разноразмерных спиралевидных призматических элементов в объеме материала изменяются от 1:1 до 1:4,0, где максимальное значение относится к большеразмерному спиралевидному элементу, тогда как меньшее значение связано с количеством малоразмерных по внешнему диаметру элементов, проникающих во внутреннее пространство большеразмерного от 1/4 до 1 максимальной длины элемента, составляющей от 5 до 30 шагов навивки спиралевидного призматического элемента, минимальный диаметр которого составляет от 0,8 до 1,2 мм при значении диаметров используемой проволоки от 0,04 до 0,25 мм, причем спиралевидные проволочные элементы, составляющие основу указанного материала, выполнены из тугоплавких d-элементов, взятых из группы Cr, Fe, Ni, Co, входящих в состав и образующих между собой тугоплавкие термоупругие проволоки, диаметры которых соотносятся от 1:1 до 1:5 и составляют металлическую основу каркаса материала. Кроме того, объемная заготовка из этого материала имеет внешние границы, представляющие собой горизонтальные и вертикальные гранные плоскости, отстоящие друг от друга на расстоянии 10-400 мм или фигуры вращения, пересекающие объемную заготовку типа цилиндра или усеченного конуса таким образом, что вертикальная ось указанной фигуры вращения перпендикулярна либо наклонена до 30-45 по отношению к горизонтальным образующим плоскостям объемного фрагмента заготовки, причем объемная заготовка состоит из ячеистого каркаса и охватывающей его сплошной металлической оболочки с толщиной стенки от 0,1 до 0,3 мкм, упруго сдавливающей ячеистый каркас вследствие различия их коэффициентов термического расширения при количественной величине различия 1-40·10^-7 град^-1.

Такая совокупность признаков в литературе не известна. Известен способ получения ячеисто-каркасного металлического материала, включающий заполнение пресс-формы проволочными элементами, их вибрационное уплотнение, прессование и спекание (Патент СССР №1822443, кл. В 22 F 3/11 от 14.01.1984 г.).

Недостатком этого способа, принятого нами за прототип, является невозможность получения ячеисто-каркасного металлического прочного пористого изделия, которое может быть использовано в каталитических процессах и в процессах, где требуется выдерживать интенсивные термоударные нагрузки.

Задачей изобретения является обеспечение возможности получения пористого материала с высокой прочностью на сжатие и введение пооперционного контроля на всех стадиях процесса:

- определении размеров исходных спиралевидных элементов;

- определении первичной плотности после виброуплотнения;

- определении конечной плотности.

Поставленная задача решается способом получения ячеисто-каркасного металлического материала, включающим тугую навивку спиралевидных призматических элементов на исходную многогранную и/или в виде тела вращения оправку с нарезкой проволоки по навивке необходимого количества витков, кислотное активирование металлической поверхности спиралевидного элемента в процессе его химической обработки, вибрационное уплотнение композиции из разноразмерных спираевидных элементов до насыпной плотности от 0,4 до 1,4 г/см³, термическое спекание проволочных спиралевидных элементов с одно и/или двухосевым приложением усилия от 0,5 до 10 кг/см² при Т 800-1300С в атмосфере с контролируемым содержанием кислорода в течение 1-4 часов, охлаждение заготовок из спирального элемента со скоростью 25-40/мин

Для разъяснения физической сущности изобретения приведен чертеж, на котором дан горизонтальный срез предложенного материала На чертеже хорошо различимы разноразмерные спиралевидные элементы, контактирующие между собой

- по внешней образующей разноразмерных элементов;

- по внутренней и внешней образующей спиралевидного элемента:

- по внешней образующей одного элемента с витком другого элемента;

- в виде двух (редко трех) малоразмерных элементов, располагающихся во внутренней полости укрупненного элемента;

- по внешней образующей мало- и крупноразмерных элементов;

- в виде “распорок” из малоразмерных элементов, находящихся полностью во внутреннем пространстве крупноразмерных элементов.

Контакт представляет собой геометрическую поверхность, размеры которой пропорциональны отношению диаметров проволоки, из которой изготовлены элементы. Минимальная площадь контакта S_конт=50 мкм², тогда как максимальная составляет S_конт=200 мкм². Количество единичных контактов, приходящихся на один спиралевидный элемент со средним размером по длине 1=1,5 мм, внешнему диаметру витка d_вн=1,2 мм, составляет от 6 до 12. При определенном соотношении между геометрическими размерами мало- и крупноразмерных элементов количество контактов может составить от 14 до 18 контактов на один крупный элемент.

При изготовлении материала из металлов подгруппы железа (Fе, Ni,Co) в настоящее время получены значения гравитационной плотности >1,25 г/см³, однако при использовании магниевых, алюминиевых или силуминовых проволочных материалов, удается понизить значения гравитационной плотности до <0,9 г/см³. Потеря гидродинамического давления потока при обдувке материала не превышает 2-5%, т.е. является очень малой.

Расчетно-фотографическим методом удается определить одну из важнейших характеристик материала в виде отношения S/V. Благодаря, по всей видимости, внутриэлементному контактированию удается это значение получить S/V25 см²/см³, что безусловно недостижимо для других видов пористых носителей катализаторов.

Нами было показано, что оптимизируемая характеристика S/V возрастает при переходе от количественного соотношения мало- и большеразмерных элементов, равного 1:1 к соотношению 1:2 в результате большего значения многовитковой поверхности малоразмерных элементов. Дальнейший рост указанного соотношения в пользу крупноразмерных элементов также сопровождается приростом S/V-значения, но при этом приходится учитывать фактор утяжеления крупноразмерных элементов. Проникающие во внутреннее пространство малоразмерные элементы увеличивают за счет своей “витковости” общую долю удельной поверхности, однако при одной и той же плотности материала проволоки происходит утяжеление конструкции и, следовательно, увеличение фактора V в соотношении S/V.

Нами было также показано, что спиралевидные проволочные элементы преимущественно должны иметь от 5 до 30 шагов навивки витков при оптимальном интервале этого значения n=8-16 витков. В соответствии с кинематической схемой устройства для навивки спиралей последние лучше всего навиваются на первичные механические керны с описанным диаметром от 0,8 до 1,2 мм, хотя проводились эксперименты по созданию спиралей с внешним диаметром 0,6мм, а также существенно большим со значением 2 мм. Безусловно, использование более толстой проволоки способствует существенному увеличению механической прочности конструкционного материала, однако при этом снижается его продуваемость и повышается гравитационная плотность. Для изготовления спиралевидных элементов используются, как уже сообщалось, проволоки, различные по диаметру, от 0,04 мм до 0,25 мм. Использование меньшей по диаметру проволоки возможно, но механическая прочность подобного элемента будет невысока и, следовательно, всей ее конструкции из-за ее сминания. Более толстая чем =0,25мм проволока из железа или железосодержащих сплавов, не обладает необходимой дуктильностью и неустойчива в производстве спиралевидных элементов. Получаемый материал отличается высокой температуроустойчивостью и окалиноустойчивостью. В качестве носителя катализаторов он способен работать при Т>850С в агрессивных газовых средах, содержащих галогены и халькогены.

Как нами было показано в процессе работы над изобретением, спиралевидные элементы могут быть изготовлены из различных по химическому составу проволочных материалов. Хорошо навиваются медная и серебряная проволоки, равно как и алюминийсодержащие материалы. Хорошие результаты могут быть получены при навивании спирали из Ti-содержащей проволоки. Высокой коррозионной устойчивостью отличаются спирали, содержащие Та, Nb-сплавы или W-Mo-сплавы. Однако по комплексу свойств, из которых необходимо выделить механическую прочность на растяжение, кислородную устойчивость при высоких температурах, способность к химическому травлению и созданию структур с высокой удельной поверхностью, вне конкуренции оказываются проволочные материалы из тугоплавких d-элементов типа Fe (T_пл=1539C), Со (T_пл=1494C), Ni (Т_пл=1455С), Сr (T_пл=1890C). Между этими элементами получены многочисленные двух-, трех- и четырехсовместные сплавы типа нержавеющих сталей, материалов с постоянным электросопротивлением или высокой жаростойкостью. Все эти свойства, равно как и химическая коррозионная устойчивость, необходимы при создании пористых носителей для катализаторов. Благодаря созданию на поверхности проволочных элементов путем селективного химического травления разветвленной поверхности удается с высокой прочностью закрепить по виткам спирали активные каталитические элементы в виде оксидов меди, ванадия, алюминия, титана. После соответствующей термообработки эти активные покрытия выдерживают не только значительные тепловые, но и очень существенные “взрывные” нагрузки газодинамического потока с ускорением от единиц до десятков “g”. Полностью выдерживает все комбинированные нагрузки и пористая структура материала. В ее объеме и на поверхности не появляются расслоения, разрывы, трещины.

Подобные преимущества связаны с предложенным способом получения описанного ячеисто-каркасного материала.

Остановимся подробно на отдельных узловых пакетах предложенного способа получения. Изготовление спиралевидных элементов проводится на станках-автоматах, используя первичную проволоку в бобинах и специально заготовляемые стержневые профилированные оправки (обычно из инструментальной стали). Скорость навивки составляет 1 многовитковый элемент/секунду. Нарезка, точнее отрезание оконечных частей, производится специальным автоматическим элементом. Так как поверхность проволочного элемента будет являться в дальнейшем основой для каталитического слоя, то появляется необходимость в резком увеличении рабочей поверхности проволоки, для чего производится селективное травление материала проволоки, обычно представляющего железо и/или никельсодержащие сплавы. Травление проводится из традиционных химических или электрохимических ванн (композиции кислот с ингибиторами, анодное травление в комплексных электролитах и т.д.).

Нами было установлено, что последующее многоконтактное закрепление проволочных элементов друг с другом происходит быстрее и прочнее в случае создания на контактирующей поверхности избытка одного из металлов, входящих в состав сплава. Для железоникелевых сплавов таким поверхностно-избыточным элементом должен быть кобальт, тогда как для нихромовых сплавов - железоникелевая композиция. Нанесение поверхностно-избыточного металла производится либо в процессе травления, либо сразу на травленную поверхность электрохимическим путем. Толщины необходимых при этом слоев металла не превышают 1/20-1/50 диаметра проволоки. Обработанные групповым методом спиралевидные заготовки загружаются во внутренний объем металлической формы в виде тела вращения или многогранника. Эта внешняя форма может иметь временное приставное дно, которое крепится на внешних зажимах формы. На специальном вибростенде с частотой f=100 Гц и ударным усилием до 10 g производят вибромеханическое уплотнение конгломерата из разноразмерных спиралевидных элементов, оптимизируя их насыпную плотность в интервале 1,1-1,4 г/см³ для железосодержащих элементов и 0,4-0,9 г/см³ для специальных легких проволочных сплавов.

После вибромеханического уплотнения производится термическое спекание пакета из проволочных элементов, размещающихся во внешней временной форме.

Нами было установлено, что пакет сохраняет свои механические свойства в случае приложения к его поверхности одно- или двухосевого усилия величиной от 0,5 до 10 кг/см². При одноосевом усилии материал приобретает анизотропию свойств (последние контролируются по оптической плотности заготовок единичной толщины), что требуется часто для специальных каталитических насадок. Использование двухосевого усилия позволяет возвратиться к изотропным материалам, имеющим высокие значения гравитационной плотности.

Находящиеся на поверхности проволок слои из недостающих в их объеме металлов обычно крайне чувствительны к температурно-газовым вариантам спекания. В нашем конкретном случае используется контролируемая по кислороду газовоздушная среда, например разряженный воздух с р=10 мм Hg или увлажненная Н₂:N₂ смесь с точкой росы от -10 до -20С.

Нами было показано, что оптимальным является режим спекания при температуре 800-1300С в течение от 1 до 4 часов. При этом большая температура и большее время спекания приходятся на обработку проволочных элементов с более тугоплавким элементом, находящимся на поверхности (в нашем случае для хромистых, нихромовых и нержавеющих сплавов). Процесс спекания проводится в одно- либо двухкамерных толкательных печах, куда загружаются через шлюзы формы со спекаемыми элементами.

Контроль за процессом спекания проводится по содержанию кислорода в среде и пирометрически по температуре внутри формы по получению спиралевидных элементов. Важной стадией технологического процесса является послеобжиговое охлаждение формы спиралевидными элементами. На этой стадии целесообразно проводить быстрое охлаждение пакета со скоростью, превышающей 25-30С/мин. Оптимальным является охлаждение со скоростью 35-40С/мин, при этом нами было установлено, что спиралевидные элементы сохраняют все свои пружинистые свойства. Если необходим в дальнейшем материал, имеющий собственные плоскости оконтуривания, то пакет высвобождается из внешней формы приложением небольшого усилия соосно его вертикальной оси наряду со свободно оконтуренным материалом. Дно внешней формы при этом предварительно снимается.

Важнейшей особенностью заготовок из предложенного материала является возможность придания ему внешней формы наличием формообразующих гранных, или цилиндрических, или сферических границ. Подобное разнообразие позволяет при монтаже каталитических насадочных колонн полностью использовать ее внутренний объем. Полная степень заполнения объема достигается при использовании традиционной шестигранной внешней формы насадочной колонны. Сферические или сфероидные формы заготовки позволяют заполнять до 70% объема при их разнодиаметрическом размере и более 90% при наличии трех различающихся по диаметру рабочих элементов.

Указанное преимущество объемных заготовок из ячеисто-каркасного пористого материала достигается при том отличии, что в виде внешних формообразующих границ объемной заготовки выступают отстоящие друг от друга на расстоянии от 10 до 400 мм вертикальные и горизонтальные гранные плоскости или внешние абрисы (контуры) фигур вращения типа цилиндра, шара или усеченного конуса таким образом, что вертикальная ось указанных фигур вращения перпендикулярна либо наклонена до 45 по отношению к горизонтальным образующим плоскостям объемного фрагмента заготовки. Получаемые рабочие фрагменты могут быть различны не только по форме, но и по объему.

Нами получены разноформенные заготовки объемом от 10 до 200 см³. Наряду с пригодными для свободной засыпки рабочими заготовками ячеисто-каркасного материала нами предложена также неразъемная объемная заготовка, в которой внешняя оболочка формы неразъемна от внутриобъемной части заготовки. При этом на внешней оболочке предусмотрены специальные механические крепления и зажимы, прочно закрепляющие заготовку в необходимом месте трубопровода или системы таким образом, чтобы не возникало обводных (обходных) газовых потоков, снижающих общую эффективность каталитического процесса.

Отмеченное важное преимущество предложенного материала реализуется в том случае, когда указанный материал состоит из ячеистого внутреннего каркаса и охватывающей его сплошной тонколистовой металлической оболочки с толщиной стенки от 0,1 до 0,3 мм, упруго сдавливающей ячеистый каркас.

Приведем конкретный пример реализации изобретения.

Пример №1

На специальных станках из нихромовой проволоки с диаметром ₁=40 мкм и ₂=160 мкм на первичных трехгранных равносторонних оправках навивают проволочные элементы с 8 витками и междувитковым шагом, превышающим в 2,5 раза диаметр первичной проволоки. Внешний диаметр малоразмерного спиралевидного элемента составляет D₁=800 мкм, при этом внешний диаметр крупноразмерного элемента равен D₂=2500 мм. Полученные спиралевидные элементы протравливаются в пирофосфатной ванне с рН 3,5-4,0 с последующим гальваническим доосаждением на травленные элементы пленки электрохимического никеля из сернокислотного электролита при плотности тока J=10 амп/анод. После отмывки в проточной деионизованной воде спиралевидные элементы высушиваются горячим воздухом и взвешиваются. В предварительную емкость загружают 1 массовую долю малоразмерных элементов и 2,5 доли крупноразмерных элементов и перемешивают многолопастной мешалкой. Затем весь объем полученных и приготовленных спиралевидных элементов загружают в квадратную форму из нержавеющей стали со сторонами 7070 мм и высотой 30 мм, дно которой сформировано из тонкой пластины аналогичного состава.

Пакет загружается на вибростенд, где к нему прилагаются механические усилия с частотой f=100гу и одиночными ударами до 10 g. Пакет находится на стенде до 10 минут, после чего загружается в шлюзовую камеру обжиговой печи, где свободная поверхность пакета нагружается статическим усилием 1 кг/см². Спекание проводится в разряженной воздушной атмосфере при р=5 мм Hg при парциальном давлении кислорода р_O2=1 мм Hg при Т=1150С в течение 2,5 часов. После спекания проводится охлаждение пакета путем подачи охлаждающей воды на под и подколпаковое устройство двухкамерной печи. Скорость охлаждения составляла 35 /мин. После охлаждения до Т=40С камера печи открывалась, пакет вынимался из камеры. Выдавливанием материал освобождался от внешней оболочки и поступал на измерение свойств. При полном контурном объеме заготовки V=147 см³ и гравитационной плотности нихрома 8,45 г/см³ масса объемной заготовки должна быть равна m_o=1258 г, тогда как масса спеченного ячеисто-каркасного материала составила m₁=162 г. Относительная плотность составляет _отн=162·100/1258=12,8%. По ГОСТ 14236-81 нами проводились испытания прочности материала на сжатие, которая по данным трех параллельных испытаний составила Н=1120кг/см². По результатам расчетов отношение S/V для полученного образца составило 28 см²/см³.

Испытанный и аттестованный фрагмент ячеисто-каркасного материала поступал на операции формирования каталитических слоев. Предварительно материал проходил кислотное травление (ванна НNО₃:Н₂F₂) и на него наносились окунанием тонкие слои геля Аl(ОН)₃, которые последовательно обжигались при Т=1000С в течение 30 мин. На загрунтованный ячеистый материал наносится никеля алюминат NiAl₂O₄ из комбинированного состава на основе Ni(ОН)₂ и Аl(ОН)₂, который отжигается при Т=1250С в течение 30 минут. Носитель, покрытый слоем активного катализатора, использовался в стандартных реакциях гидрирования полиолефинов, где был достигнут выход реакции в 1,45 более высокий, чем на стандартном блочно-сотовом катализаторе.

В процессе испытаний была отмечена высокая устойчивость предложенного каталитического носителя. В таблице приведены другие примеры реализации изобретения.

Как следует из приведенных данных, при использовании для создания ячеисто-каркасного материала разноразмерных спиралевидных элементов, можно достигнуть даже при использовании “тяжелых” металлов низкой относительной плотности компактного материала. Прочность на сжатие этого материала превышает прочность “одноразмерного” ячеисто-каркасного материала, при этом достигнуто полуторное или даже двойное увеличение прочности. Существенным образом возрастает отношение S/V; минимальный прирост составляет 12%, максимальный - 40%.

Таким образом, поставленная задача по созданию ячеисто-каркасного материала с высокой прочностью и высоким отношением S/V достигнута реализацией принципов, изложенных в настоящем изобретении.

В настоящее время создается пилотное производство предложенных ячеисто-каркасных носителей данного типа мощностью до 1000 м³/год.

Формула изобретения

1. Ячеисто-каркасный металлический материал, включающий объемные дискретные проволочные спиралевидные элементы, контактирующие между собой, отличающийся тем, что объемные дискретные проволочные спиралевидные элементы имеют различную форму и состоят из полых конических и/или призматических многоугольников и/или тел вращения, выполненных разноразмерными таким образом, что внешние диаметры указанных спиралевидных элементов соотносятся от 1:2 до 1:3 при отношении длин указанных элементов от 1:1,5 до 1:5 при том, что образуемое при многократном внутреннем или внешнем сочленении внутрикаркасное пространство составляет от 65 до 95% суммарного объема материала, с плотностью 0,4-1,4 г/см³.

2. Материал по п.1, отличающийся тем, что количественное соотношение разноразмерных спиралевидных призматических элементов в объеме материала изменяется от 1:1 до 1:2,0, где максимальное значение относится к большеразмерным элементам, при этом малоразмерные по внешнему диаметру элементы проникают во внутреннее пространство большеразмерных от 1/4 до 1 максимальной длины большеразмерного элемента, составляющей от 5 до 30 шагов его навивки, минимальный его диаметр составляет от 0,8 до 1,2 мм при значении диаметров используемой проволоки от 0,04 до 0,25 мм.

3. Материал по п.1, отличающийся тем, что спиралевидные проволочные элементы выполнены из d-элементов, взятых из группы, включающей Cr, Fe, Ni, Co, и из их сплавов.

4. Материал по п.1, отличающийся тем, что он получен в виде объемной заготовки, имеющей внешние границы, представляющие собой горизонтальные и вертикальные плоскости, отстоящие друг от друга на расстоянии 10-400 мм, или фигуры вращения, пересекающие объемный фрагмент заготовки типа цилиндра или усеченного конуса таким образом, что вертикальная ось указанной заготовки перпендикулярна, либо наклонена до 30-45 по отношению к горизонтальным плоскостям объемного фрагмента.

5. Материал по п.4, отличающийся тем, что объемная заготовка состоит из ячеистого каркаса и охватывающей его сплошной металлической оболочки с толщиной стенки от 0,1 до 0,3 мкм, упруго сдавливающей ячеистый каркас вследствие различия их коэффициентов термического расширения при количественной величине различия 1-4010^-7 град^-1.

6. Способ получения ячеисто-каркасного металлического материала, включающий уплотнение проволочных элементов под действием вибрации, прессование и спекание, отличающийся тем, что при получении проволочных элементов на исходную многогранную или имеющую вид тела вращения оправку навивают проволоку с получением спиралевидных элементов с нарезкой проволоки после навивки необходимого количества витков, обработкой кислотой металлической поверхности элемента, уплотнение под действием вибрации проводят в отношении композиции из разноразмерных спиралевидных элементов до получения насыпной плотности 0,4-1,4 г/см³, а спекание проводят при температуре 800-1300С с одно- или двухосевым приложением усилия от 0,5 до 10 кг/см² в атмосфере с контролируемым содержанием кислорода в течение 1-4 ч с охлаждением заготовки со скоростью 10-50/мин до комнатной температуры.

РИСУНКИ

Рисунок 1