Nezastupitelnou roli sehrává vápník v metalurgii perspektivní skupiny materiálů, jakou jsou kovové pěny. Při výrobě porézního materiálu z lehkých slitin, zejména slitin hliníku, je nutné vnést do taveniny nadouvadlo, které během tuhnutí vytvoří dostatečně jemnou celulární strukturu, která je v celém objemu výsledného produktu homogenní. To v metalurgické praxi znamená překonání značných úskalí, jako je smáčivost nadouvadla roztaveným kovem, povrchové napětí taveniny, rozpustnost nadouvadla, jeho reakce s taveninou, homogenizace a podobně. Zde nastupuje vápník jako zahušťovadlo taveniny slitiny hliníku, které metalurgický proces usnadňuje.
Z výše uvedených faktů vyplývá, že po období, kdy byly materiálovými inženýry a vědci zkoumány účinky exotických prvků, je třeba se nyní obrátit zpátky k prvkům dostupným jak z ekonomického, tak i z pohledu řekněme zeměpisně-politického, pokud to jde. Obr. 3 ukazuje míru nahraditelnosti kovů podle prof. Graedela z Yalské univerzity – červená barva (hodnota 100) znamená, že pro žádné (průmyslově významné) použití neexistuje plnohodnotná náhrada prvku.
Ing. Barbora Bryksí Stunová, Ph.D.
Ing. Marek Česal
FS ČVUT v Praze, Ústav strojírenské technologie
barbora.stunova@fs.cvut.cz
Použitá literatura
[1] Co nám může v budoucnosti nejvíce chybět? Na čem jsme závislí? Technický týdeník, č. 01/2014, roč. LXII, str. 3.
[2] Xiaoyue Du a T. E. Graedel. Global In-Use Stocks of the Rare Earth Elements: A First Estimate. Environ. Sci. Technol., 2011, 45 (9), s. 4096–4101.
[3] GRUZLESKI, J. E.; CLOSSET, B. E. The Treatment of Liquid Aluminium – Silicon Alloys. Des Plaines : American Foundrymen´s Society, Inc., 1999, 256 s.
[4] PRUKKANON, W.; SRISUKHUMBOWORNCHAI, N.; LIMMANEEVICHITR, Ch. Influence of Sc modification on the fluidity of an A356 aluminum alloy. Journal of Alloys and Compounds. 2009, 487, s. 453–457. ISSN 0925-8388.
[5] ROUČKA, J. Metalurgie neželezných slitin. Brno: Akademické nakladatelství CERM, 2004, 148 s. ISBN 80-214-2790-6.
[6] GUTHY, H. V. Evolution of the Eutectic Microstructure in Chemically Modified and Unmodified Aluminum Silicon Alloys. Worcester, 202. 106 s. A Thesis. Worcester Polytechnic Institute. Dostupné z WWW: <//www.wpi.edu/Pubs/ETD/Available/etd-0404102-182335/unrestricted/guthy.pdf>.
[7] HIRAI, K. et al. Effects of Ca and Sr addition on mechanical properties of a cast AZ91 magnesium alloy at room and elevated temperature. Materials Science & Engineering A. 2005, A 403, s. 276–280. ISSN 0921-5093.
[8] LOU, Y.; BAI, X.; LI, L. Effect of Sr addition on microstructure of as-cast Mg-Al-Ca alloy. Transaction of Nonferous Metals Society of China. 2001, 21, s. 1247 - 1252. ISSN 1003-6326.
[9] Graedel et al. The Criticality of Metals. Center for Industrial Ecology, Yale School of Forestry & Enviromental studies. Dostupné z WWW: //cie.research.yale.edu/research/criticality-metals.