Aplicación de espuma metálica

Generalmente, las propiedades mecánicas de la espuma metálica disminuyen con el aumento de la porosidad, y su conductividad eléctrica y conductividad térmica también disminuyen exponencialmente. Cuando la espuma metálica está bajo presión, debido al aumento del área de fuerza y ​​al efecto de endurecimiento por deformación del material causado por el colapso de los poros, la espuma metálica tiene excelentes características de absorción de energía de impacto.

Se puede usar una variedad de metales y aleaciones para preparar materiales de espuma metálica, como bronce, níquel, titanio, aluminio, acero inoxidable, etc. Debido a la baja densidad, la alta porosidad y la gran superficie específica de la espuma metálica, tiene Excelentes características que el metal sin espuma no tiene: como buen rendimiento de amortiguación, fuerte permeabilidad a los fluidos, excelente rendimiento acústico y baja conductividad térmica y eléctrica, etc. Como nuevo tipo de material funcional, tiene una amplia gama de usos en electrónica, comunicaciones, industria química, metalurgia, maquinaria, construcción, transporte y tecnología aeroespacial.

Material del electrodo

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 por ciento) ofrecen un lugar para mejorar estas propiedades de la batería. Por ejemplo, cuando la espuma de níquel producida por electrodeposición se usa como material de electrodo para el electrodo de la batería de Ni-Cd, el electrodo tiene una buena separación gas-líquido, baja sobretensión, la eficiencia energética se puede aumentar en un 90 por ciento, la capacidad se puede aumentar en un 40 por ciento, y la carga rápida es posible. , En la industria de las baterías, las baterías de níquel-cadmio, las baterías de níquel-hidrógeno y las baterías alcalinas recargables tienden a usar espuma de níquel como placas positivas y negativas para aumentar la capacidad, lo cual es un gran avance en la industria de las baterías. Los parámetros de rendimiento de la espuma de níquel para electrodos de batería se han estudiado en profundidad.

Catalizador

En las reacciones químicas, especialmente en las reacciones químicas orgánicas, los catalizadores suelen desempeñar un papel muy importante. Cuanto mayor sea el área superficial del catalizador, mejor. La alta porosidad hace que la espuma metálica tenga una gran superficie específica. En la industria química, la espuma de níquel se puede utilizar directamente como catalizador de níquel. O el níquel espumado se puede convertir en un portador de catalizador, y el metal de espuma de alta porosidad como soporte puede hacer que el catalizador se disperse mucho y desempeñe un papel más importante, y su rendimiento es muy superior al del portador de catalizador cerámico.

Materiales de amortiguación de presión de fluidos

La espuma metálica se puede instalar en tuberías de gas o líquido. Cuando la presión del fluido o el caudal en un lado fluctúan fuertemente, el material de espuma metálica puede absorber parte de la energía cinética del fluido y retardar la penetración del fluido, de modo que el cuerpo de espuma metálica pueda separarse. Las fluctuaciones en un lado se reducen considerablemente y este efecto se puede utilizar para proteger los instrumentos de precisión.

Material amortiguador de vibraciones mecánicas

Cuando la espuma metálica se coloca en la unión de la parte de vibración, la deformación elástica del material de espuma porosa puede absorber una parte de la energía del impacto mecánico. Según los informes, la absorción de energía de la espuma de aluminio con una relación de densidad de {{0}}.05 a 0.15 es de 20 a 180 MJ m, y la fuerte capacidad de absorción de energía hace posible su uso en el parachoques. del coche e incluso el tren de aterrizaje de la nave espacial. También se puede utilizar como Fabricación de parachoques para sistemas de transporte de ascensores, revestimientos absorbentes de energía para rectificadoras, materiales deformables en la parte delantera y trasera de los asientos de pasajeros de automóviles para mejorar la seguridad, y las excelentes propiedades de amortiguación de vibraciones también hacen posible la tecnología de espuma para cohetes y Material de soporte del motor a reacción.

Material fonoabsorbente

Debido a que la onda de sonido también es un tipo de vibración, cuando el sonido pasa a través de la espuma metálica, puede dispersarse e interferir en el material, y el material absorbe la energía del sonido, por lo que la espuma metálica también se puede usar como sonido. material absorbente, es decir, un material fonoabsorbente. Este material fonoabsorbente encuentra aplicación tanto en tuberías de gas como de vapor.

Material ignífugo, a prueba de explosiones

La espuma metálica tiene una buena penetración de fluidos y puede prevenir eficazmente la propagación de llamas y tiene cierta resistencia al fuego, por lo que se puede colocar en la tubería para transportar líquidos o gases inflamables para evitar la propagación de llamas, porque el fluido está en Cuando el transporte aumenta la velocidad, puede incendiarse (la velocidad del sonido generará una presión de aproximadamente 150 × 105 Pa cuando esté cerca del límite de explosión). El experimento muestra que: la espuma de metal de 6 mm de espesor puede evitar que la llama del hidrocarburo se queme a una velocidad de 210 m seg. El mecanismo de acción se puede explicar cuando el gas o las partículas de alta temperatura en la llama pasan a través del material de espuma metálica, el calor se absorbe y disipa debido al rápido intercambio de calor, de modo que la temperatura del gas o las partículas cae por debajo de la ignición. punto, por lo que se evita la propagación de la llama.

Material refrescante de transpiración espontánea.

El refrigerante sólido se funde y se infiltra en el esqueleto poroso hecho de metal resistente al calor. Cuando se somete a altas temperaturas, el refrigerante dentro del material se derretirá y vaporizará y absorberá una gran cantidad de energía térmica, de modo que el material pueda mantener el gas refrigerante durante un cierto período de tiempo. En el nivel de temperatura, el líquido y el gas que escapan formarán una película de líquido o gas en la superficie del material, que puede aislar el material del entorno externo de alta temperatura. Este proceso se puede llevar a cabo hasta que se agote el refrigerante. Dado que el mecanismo de enfriamiento es equivalente a El material en sí "suda", por lo que se denomina material de enfriamiento autotranspirante.

Material de enfriamiento divergente

El enfriamiento divergente es una tecnología de enfriamiento avanzada que obliga a un medio de enfriamiento gaseoso o líquido a pasar a través de un material poroso, de modo que se establece una capa límite de gas continua y estable con un buen rendimiento de aislamiento térmico en la superficie del material para aislarlo del calor. caudal. abierta para conseguir un efecto refrescante muy ideal. Tome el panel del inyector de la cámara de empuje del motor de hidrógeno líquido-oxígeno líquido como ejemplo: después de usar enfriamiento divergente, un lado es hidrógeno a -150 grados, y el otro lado es gas a 3500 grados, y la temperatura de la superficie caliente del material es solo 80-200 grado. Entre grados, la cantidad de infiltración de materiales porosos utilizados para el enfriamiento divergente debe controlarse con precisión dentro de un rango razonable, con ventilación uniforme, pequeños poros tortuosos y un flujo suave de medios, y debe cumplir con los requisitos básicos como material estructural a prueba de calor. . La resistencia, la rigidez y la tenacidad son buenas, y se selecciona el material con un buen rendimiento antioxidante para evitar la oxidación y el taponamiento accidentales.

Material filtrante

La espuma metálica se prepara en una forma adecuada y se puede usar como material de filtro para filtrar sólidos o suspensiones de fluidos (como agua, soluciones, gasolina, aceites lubricantes, refrigerantes, polímeros fundidos). Los materiales de metal de espuma comúnmente utilizados son el bronce o el acero inoxidable. En fluidos muy corrosivos, se utilizan metales preciosos (por ejemplo, Au).