Påføring af metalskum

Generelt falder de mekaniske egenskaber af metalskum med stigningen i porøsiteten, og dets elektriske ledningsevne og termiske ledningsevne falder også eksponentielt. Når metalskummet er under tryk, på grund af det øgede kraftareal og materialebelastningshærdningseffekten forårsaget af sammenbrud af porerne, har metalskummet fremragende slagenergiabsorberende egenskaber.

En række forskellige metaller og legeringer kan bruges til at fremstille skummetalmaterialer, såsom bronze, nikkel, titanium, aluminium, rustfrit stål osv. På grund af metalskummets lave tæthed, høje porøsitet og store specifikke overfladeareal har det fremragende egenskaber, som ikke-skummetal ikke har: såsom god dæmpningsevne, stærk væskegennemtrængelighed, fremragende akustisk ydeevne og lav termisk ledningsevne og elektrisk ledningsevne osv. Som en ny type funktionelt materiale har det en bred vifte af anvendelser inden for elektronik, kommunikation, kemisk industri, metallurgi, maskiner, konstruktion, transport og rumfartsteknologi.

Elektrodemateriale

With the rapid development of high-end electrical appliances (portable computers, cordless phones, etc.), the consumption of reusable rechargeable batteries with high volume specific capacity and high quality specific capacity is also increasing. Metal foams with high porosity (>95 procent) tilbyder et sted at forbedre disse batteriegenskaber. For eksempel, når nikkelskum produceret ved elektroaflejring bruges som elektrodemateriale til Ni-Cd batterielektrode, har elektroden god gas-væske adskillelse, lav overspænding, energieffektiviteten kan øges med 90 procent, kapaciteten kan øges med 40 procent, og hurtig opladning er mulig. , I batteriindustrien har nikkel-cadmium-batterier, nikkel-hydrogen-batterier og genopladelige alkaliske batterier en tendens til at bruge nikkelskum som positive og negative plader for at øge kapaciteten, hvilket er et gennembrud i batteriindustrien. Ydeevneparametrene for nikkelskum til batterielektroder er blevet undersøgt i dybden.

Katalysator

I kemiske reaktioner, især i organiske kemiske reaktioner, spiller katalysatorer ofte en meget vigtig rolle. Jo større overfladearealet af katalysatoren er, jo bedre. Den høje porøsitet gør, at skummetalet har et stort specifikt overfladeareal. I den kemiske industri kan nikkelskum anvendes direkte som nikkelkatalysator. Eller det opskummede nikkel kan gøres til en katalysatorbærer, og skummetal med høj porøsitet som en bærer kan gøre katalysatoren meget dispergeret og spille en større rolle, og dens ydeevne er langt bedre end den keramiske katalysatorbærer.

Materialer til dæmpning af væsketryk

Metalskum kan installeres i gas- eller væskerørledninger. Når væsketrykket eller strømningshastigheden på den ene side svinger kraftigt, kan metalskummaterialet absorbere en del af væskens kinetiske energi og forsinke væskens indtrængning, således at metalskumlegemet kan adskilles. Udsvingene på den ene side er stærkt reduceret, og denne effekt kan bruges til at beskytte præcisionsinstrumenter.

Mekanisk vibrationsbuffermateriale

Når metalskummet placeres ved samlingen af ​​vibrationsdelen, kan den elastiske deformation af det porøse skummateriale absorbere en del af den mekaniske slagenergi. Ifølge rapporter er energiabsorptionen af ​​aluminiumskum med et densitetsforhold på {{0}}.05 til 0,15 20 til 180 MJ m, og den stærke energiabsorptionsevne gør det muligt at bruge det i kofangeren af bilen og endda rumfartøjets landingsstel. Den kan også bruges som en Fremstilling af kofangere til lifttransportsystemer, energiabsorberende foringer til slibemaskiner, deformerbare materialer foran og bagpå bilpassagersæder for at forbedre sikkerheden, og fremragende vibrationsdæmpende egenskaber gør også skumteknologi mulig til raket- og jetmotorstøtte Materiale.

Lydabsorberende materiale

Fordi lydbølgen også er en slags vibration, når lyden passerer gennem metalskummet, kan den spredes og forstyrre materialet, og lydenergien absorberes af materialet, så metalskummet kan også bruges som lyd absorberende materiale, det vil sige et lydabsorberende materiale. Dette lydabsorberende materiale finder anvendelse i både gas- og damprør.

Brandhæmmende, eksplosionssikkert materiale

Metalskum har god væskegennemtrængning og kan effektivt forhindre spredning af flamme og har en vis brandmodstand, så det kan placeres i rørledningen til transport af brændbar væske eller gas for at forhindre spredning af flamme, fordi væsken er i Når transporten hastigheden stiger, kan det gå i brand (lydens hastighed vil generere et tryk på ca. 150 × 105 Pa, når det er tæt på eksplosionsgrænsen). Forsøget viser, at: 6 mm tykt metalskum kan forhindre kulbrinteflammen i at brænde med en hastighed på 210m sek. Virkningsmekanismen kan forklares Når højtemperaturgassen eller -partiklerne i flammen passerer gennem metalskummaterialet, optages og spredes varmen ved hurtig varmeudveksling, så temperaturen på gassen eller partiklerne falder til under antændelsen. punkt, så spredning af flammen forhindres.

Spontant sved kølende materiale

Det faste kølemiddel smeltes og infiltreres ind i det porøse skelet lavet af varmebestandigt metal. Når det udsættes for høj temperatur, vil kølevæsken inde i materialet smelte og fordampe og absorbere en stor mængde varmeenergi, så materialet kan opretholde kølevæskegassen i en vis periode. På temperaturniveauet vil den undslippende væske og gas danne en væskefilm eller gasfilm på materialets overflade, som kan isolere materialet fra det eksterne højtemperaturmiljø. Denne proces kan udføres, indtil kølevæsken er opbrugt. Da kølemekanismen svarer til Selve materialet "sveder", så kaldes det et selvsvedende kølemateriale.

Divergent kølemateriale

Divergent køling er en avanceret køleteknologi, der tvinger et gasformigt eller flydende kølemedium til at passere gennem et porøst materiale, således at der etableres et kontinuerligt og stabilt gasgrænselag med god termisk isoleringsevne på materialets overflade for at isolere materialet fra varme flyde. åben for at få en meget ideel køleeffekt. Tag flydende brint-flydende oxygen-motorens trykkammer-injektorpanel som et eksempel: efter brug af divergerende køling er den ene side af brint ved -150 grader, og den anden side er gas ved 3500 grader, og den varme overfladetemperatur af materialet er kun 80-200 grad . Mellem grad , skal mængden af ​​infiltration af porøse materialer, der anvendes til divergerende køling, kontrolleres nøjagtigt inden for et rimeligt område med ensartet ventilation, små snoede porer og jævn strøm af medier og skal opfylde de grundlæggende krav som et varmebestandigt konstruktionsmateriale . Styrken, stivheden og sejheden er god, og materialet med god antioxidationsevne er valgt for at forhindre utilsigtet oxidation og tilstopning.

Filtermateriale

Metalskummet fremstilles i en passende form, og det kan bruges som et filtermateriale til at bortfiltrere faste stoffer eller suspensioner fra væsker (såsom vand, opløsninger, benzin, smøreolier, kølemidler, polymersmelter). Almindeligt anvendte skummetalmaterialer er bronze eller rustfrit stål. I meget ætsende væsker anvendes ædelmetaller (f.eks. Au).