Metal köpük uygulaması

Genel olarak, metal köpüğün mekanik özellikleri gözenekliliğin artmasıyla azalır ve elektriksel iletkenliği ve ısıl iletkenliği de katlanarak azalır. Metal köpük basınç altındayken, artan kuvvet alanı ve gözeneklerin çökmesinden kaynaklanan malzeme gerinim sertleştirme etkisi nedeniyle, metal köpük mükemmel darbe enerjisi emme özelliklerine sahiptir.

Bronz, nikel, titanyum, alüminyum, paslanmaz çelik vb. gibi köpük metal malzemeleri hazırlamak için çeşitli metaller ve alaşımlar kullanılabilir. Metal köpüğün düşük yoğunluğu, yüksek gözenekliliği ve geniş spesifik yüzey alanı nedeniyle, köpük olmayan metalin sahip olmadığı mükemmel özellikler: iyi sönümleme performansı, güçlü sıvı geçirgenliği, mükemmel akustik performans ve düşük ısıl iletkenlik ve elektrik iletkenliği vb. gibi. Yeni bir fonksiyonel malzeme türü olarak elektronik, iletişim, kimya endüstrisi, metalurji, makine, inşaat, ulaşım ve havacılık teknolojisinde geniş bir kullanım alanına sahiptir.

elektrot malzemesi

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 (>Yüzde 95) bu pil özelliklerini geliştirmek için bir yer sunuyor. Örneğin, Ni-Cd pil elektrotu için elektrot malzemesi olarak elektrodepozisyon ile üretilen nikel köpük kullanıldığında, elektrot iyi gaz-sıvı ayrımına sahiptir, düşük aşırı gerilime sahiptir, enerji verimliliği yüzde 90 artırılabilir, kapasite yüzde 40 artırılabilir, ve hızlı şarj mümkündür. Pil endüstrisinde, nikel-kadmiyum piller, nikel-hidrojen piller ve şarj edilebilir alkalin piller, pil endüstrisinde bir atılım olan kapasiteyi artırmak için pozitif ve negatif plakalar olarak nikel köpüğü kullanma eğilimindedir. Batarya elektrotları için nikel köpüğün performans parametreleri derinlemesine incelenmiştir.

katalizör

Kimyasal reaksiyonlarda, özellikle organik kimyasal reaksiyonlarda, katalizörler genellikle çok önemli bir rol oynar. Katalizörün yüzey alanı ne kadar büyükse, o kadar iyidir. Yüksek gözeneklilik, köpük metalin geniş bir spesifik yüzey alanına sahip olmasını sağlar. Kimya endüstrisinde, nikel köpüğü doğrudan bir nikel katalizörü olarak kullanılabilir. Veya köpürtülmüş nikel bir katalizör taşıyıcısı haline getirilebilir ve bir destek olarak yüksek gözenekli köpük metal, katalizörü yüksek oranda dağıtabilir ve daha büyük bir rol oynayabilir ve performansı seramik katalizör taşıyıcınınkinden çok daha üstündür.

Akışkan Basıncı Yastıklama Malzemeleri

Metal köpük, gaz veya sıvı boru hatlarına monte edilebilir. Bir taraftaki sıvı basıncı veya akış hızı güçlü bir şekilde dalgalandığında, metal köpük malzeme sıvının kinetik enerjisinin bir kısmını emebilir ve metal köpük gövdenin ayrılabilmesi için sıvının nüfuz etmesini geciktirebilir. Bir taraftaki dalgalanmalar büyük ölçüde azaltılır ve bu etki hassas aletleri korumak için kullanılabilir.

Mekanik titreşim tampon malzemesi

Titreşim parçasının ek yerine metal köpük yerleştirildiğinde, gözenekli köpük malzemenin elastik deformasyonu mekanik darbe enerjisinin bir kısmını emebilir. Raporlara göre, {{0}},05 ila 0,15 yoğunluk oranına sahip alüminyum köpüğün enerji absorpsiyonu 20 ila 180 MJ m'dir ve güçlü enerji absorpsiyon yeteneği, onu tamponda kullanmayı mümkün kılar. arabanın ve hatta uzay aracının iniş takımlarının. Ayrıca asansörlü taşıma sistemleri için tamponlar, taşlama makineleri için enerji emici astarlar, güvenliği artırmak için araba yolcu koltuklarının önünde ve arkasında deforme olabilen malzemeler ve mükemmel titreşim sönümleme özellikleri aynı zamanda roket ve roket için köpük teknolojisini mümkün kılar. jet motoru desteği Malzeme.

Ses emici malzeme

Ses dalgası aynı zamanda bir tür titreşim olduğundan, ses metal köpüğün içinden geçtiğinde, malzemeye dağılabilir ve müdahale edebilir ve ses enerjisi malzeme tarafından emilir, böylece metal köpük de bir ses olarak kullanılabilir. emici malzeme, yani ses emici bir malzeme. Bu ses emici malzeme hem gaz hem de buhar borularında uygulama bulur.

Alev geciktirici, patlamaya dayanıklı malzeme

Metal köpük iyi sıvı nüfuzuna sahiptir ve alevin yayılmasını etkili bir şekilde önleyebilir ve belirli bir yangın direncine sahiptir, bu nedenle sıvı içinde olduğundan alevin yayılmasını önlemek için yanıcı sıvı veya gazın taşınması için boru hattına yerleştirilebilir Taşıma sırasında hız artarsa ​​alev alabilir (ses hızı patlama sınırına yaklaştığında yaklaşık 150 × 105Pa basınç üretecektir). Deney şunu gösteriyor: 6 mm kalınlığındaki metal köpük, hidrokarbonun alevini 210m saniyelik bir hızla yanmasını önleyebilir. Alev içindeki yüksek sıcaklıktaki gaz veya partiküller metal köpük malzemeden geçtiğinde, hızlı ısı değişimi nedeniyle ısı emilir ve dağıtılır, böylece gaz veya partiküllerin sıcaklığı ateşlemenin altına düşer. nokta, böylece alevin yayılması engellenir.

Kendiliğinden terleyen soğutma malzemesi

Katı soğutma sıvısı eritilir ve ısıya dayanıklı metalden yapılmış gözenekli iskelete süzülür. Yüksek sıcaklığa maruz kaldığında, malzemenin içindeki soğutucu erir ve buharlaşır ve büyük miktarda ısı enerjisi emer, böylece malzeme soğutucu gazını belirli bir süre boyunca muhafaza edebilir. Sıcaklık seviyesinde, kaçan sıvı ve gaz, malzemenin yüzeyinde, malzemeyi dış yüksek sıcaklık ortamından izole edebilen bir sıvı film veya gaz filmi oluşturacaktır. Bu işlem, soğutma sıvısı tükenene kadar gerçekleştirilebilir. Soğutma mekanizması Malzemenin kendisi "terler" ile eşdeğer olduğundan, bu nedenle kendi kendine terleyen bir soğutma malzemesi olarak adlandırılır.

Iraksak soğutma malzemesi

Iraksak soğutma, gazlı veya sıvı bir soğutma ortamını gözenekli bir malzemeden geçmeye zorlayan gelişmiş bir soğutma teknolojisidir, böylece malzemeyi ısıdan izole etmek için malzemenin yüzeyinde iyi bir ısı yalıtım performansına sahip sürekli ve kararlı bir gaz sınır tabakası oluşturulur. akış. çok ideal bir soğutma etkisi elde etmek için açın. Örnek olarak sıvı hidrojen-sıvı oksijen motoru itme odası enjektör panelini alın: Iraksak soğutma kullandıktan sonra, bir tarafı -150 derecede hidrojen, diğer tarafı 3500 derecede gaz ve sıcak yüzey sıcaklığı malzemenin sadece 80-200 derecesindedir. Derece arasında, farklı soğutma için kullanılan gözenekli malzemelerin sızma miktarı, düzgün havalandırma, küçük kıvrımlı gözenekler ve düzgün ortam akışı ile makul bir aralıkta doğru bir şekilde kontrol edilmeli ve ısıya dayanıklı bir yapısal malzeme olarak temel gereksinimleri karşılamalıdır. . Mukavemet, sertlik ve tokluk iyidir ve oksitlenmeyi önleyici performansı iyi olan malzeme kazara oksidasyonu ve tıkanmayı önlemek için seçilmiştir.

Filtre malzemesi

Metal köpük uygun bir şekle hazırlanır ve sıvılardan (su, çözeltiler, benzin, yağlama yağları, soğutucular, polimer eriyikler gibi) katıları veya süspansiyonları filtrelemek için bir filtre malzemesi olarak kullanılabilir. Yaygın olarak kullanılan köpük metal malzemeler bronz veya paslanmaz çeliktir. Çok aşındırıcı sıvılarda değerli metaller (örn. Au) kullanılır.