Clasificări și utilizări ale spumei metalice

Materialele metalice speciale cu porozitate de spumă sunt denumite spumă metalică. Are o permeabilitate ridicată la aer și practic toți porii săi sunt conectați. Spuma metalică oferă o serie de avantaje pozitive datorită caracteristicilor sale structurale distincte, inclusiv densitatea scăzută, izolarea termică și fonică eficientă și capacitatea de a absorbi radiația electromagnetică.

Clasificări pentru spuma metalică

Cele mai comune tipuri de spumă metalică sunt cele din cupru, nichel, fier și alte aliaje.

Spuma de cupru poate fi utilizată pentru a crea materiale anodici (purtători) pentru baterie, purtători de catalizatori și materiale de ecranare electromagnetică, deoarece are o conductivitate mai bună decât spuma de nichel, este mai ductilă și este mai ușor de preparat.

În special, spuma de cupru este folosită ca material de bază al electrodului bateriei, ceea ce are beneficii evidente. Cu toate acestea, rezistența la coroziune mai mică a cuprului decât cea a nichelului limitează utilizarea acestuia.

Spuma de nichel are o suprafață specifică mare, forță capilară și performanță de gaz datorită structurii porilor legați și a porozității ridicate. Este utilizat în principal ca material funcțional pentru a crea schimbătoare de căldură, atomizatoare, filtre de fluide și convertoare catalitice.

Aplicații pentru spumă metalică

Spumele metalice sunt folosite ca structuri de suport ușoare, de transfer de căldură în industria aerospațială și a rachetelor. Deoarece pot fi sudate, lipite sau galvanizate pe structură, ele pot fi transformate în elemente de rulment tip sandwich, cum ar fi suportul pentru carcasa metalică a aripii, structura anti-colapsare și așa mai departe. Acest material a fost folosit de mult timp ca material de bază pentru clemele pentru avioane.

Accelerația și decelerația ascensoarelor moderne la frecvență mare și viteză mare necesită, de asemenea, structura ușoară a metalului spumat, care are atât caracteristici de absorbție a energiei, cât și de rulment pentru a reduce consumul de energie. Învelișurile cilindrice sunt utilizate pe scară largă în structurile de inginerie, cum ar fi fuzelajele aeronavelor și RI-urile petroliere offshore. Învelișurile cilindrice cu pereți subțiri sunt utilizate pe scară largă în structurile de inginerie.

Spuma de cupru este potrivită pentru elemente de fixare, deoarece este simplu de făcut și simplu de deformat.

Numeroase materiale organice, anorganice și metalice pot fi, de asemenea, armate folosind spume metalice.

De exemplu, materialul din aliaj de aluminiu ranforsat cu spumă de nichel (NFRA) este creat prin acoperirea aluminiului topit în material după ce acesta s-a solidificat.

Pentru a crea o varietate de compozite laminate, spuma metalică este un material foarte ușor de rulou ideal pentru transportul unei varietăți de panouri, carcase și tuburi. Panourile sandwich sunt un exemplu comun al modului în care materialele poroase sunt utilizate în elementele structurale. Avioanele moderne folosesc panouri sandwich cu piele compozită din sticlă sau fibră de carbon. Pentru a oferi panoului sandwich o rigiditate specifică semnificativă la încovoiere și o rezistență specifică la încovoiere, acest strat de piele este separat de materialul rășin al fagure de metal, aluminiu, hârtie sau spumă polimerică rigidă. Aceeași tehnologie a fost extinsă la diverse utilizări în care greutatea este un indicator important, cum ar fi clădirile în mișcare, săniile, navele spațiale și bărcile de curse.

Spumele metalice sunt utilizate în principal pentru protecția tampon, care necesită capacitatea de a absorbi energie limitând în același timp forța maximă care acționează asupra obiectului de protejat sub pragul care provoacă daune. Astfel de aplicații funcționează bine cu spume poroase. Rezistența la tracțiune a spumei metalice poate fi variată pe scară largă prin ajustarea densității lor relative.