Металлическая пена относится к специальным металлическим материалам с порами пены. Благодаря своим уникальным структурным характеристикам металлическая пена обладает рядом преимуществ, таких как низкая плотность, хорошие теплоизоляционные характеристики, хорошие звукоизоляционные характеристики и способность поглощать электромагнитные волны.

Обладает высокой воздухопроницаемостью, почти все поры соединены, БЭТ пор большая, а насыпная плотность маленькая.

Классификации металлической пены

Металлическая пена в основном представляет собой алюминиевую пену, медную пену, никель и другие сплавы пены.

Алюминиевая пена со сплавами имеет небольшой вес и обладает характеристиками звукопоглощения, теплоизоляции, снижения вибрации, поглощения ударной энергии и электромагнитных волн и т. д. Они подходят для противоударного защитного слоя ракет, самолетов и их ремонтных частей, автомобильных буферов, электромеханических устройств снижения вибрации, экранирующего электромагнитные волны покрытия импульсных источников питания и т. д.

Благодаря структуре связанных пор и высокой пористости, пена никеля имеет высокую газовую производительность, большую удельную поверхность и капиллярную силу. Она в основном используется как функциональный материал для изготовления фильтров для жидкостей, распылителей, каталитических нейтрализаторов, пластин аккумуляторов и теплообменников.

Медная пена обладает хорошей проводимостью и пластичностью, более низкой стоимостью изготовления, чем никель, и лучшей проводимостью, поэтому ее можно использовать при изготовлении материалов для анодов аккумуляторов (носителей), носителей катализаторов и материалов для электромагнитного экранирования.

В частности, медная пена используется в качестве основного материала электрода батареи, что имеет очевидные преимущества. Однако коррозионная стойкость меди не так хороша, как у никеля, что ограничивает ее применение.

Применение металлической пены

Металлическая пена обладает определенной прочностью, пластичностью и способностью к аддитивности и может использоваться в качестве легких конструкционных материалов. Этот материал уже давно используется в качестве основного материала для авиационных зажимов. В аэрокосмической и ракетной промышленности металлическая пена используется в качестве легких теплопередающих опорных конструкций. Поскольку ее можно приваривать, приклеивать или наносить гальваническим способом на конструкцию, ее можно превратить в многослойный несущий элемент. Например, в качестве опоры для металлической оболочки крыла, противосмятной опоры для носового обтекателя ракеты (благодаря ее хорошей теплопроводности) и посадочного шасси космического корабля и т. д.

В строительстве металлическая пена необходима для изготовления легких, жестких и огнестойких элементов, перил или опор для этих вещей. Ускорение и замедление современных лифтов на высокой частоте и высокой скорости также требуют легкой структуры вспененного металла, который обладает как энергопоглощающими, так и несущими характеристиками для снижения потребления энергии. Цилиндрические оболочки широко используются в инженерных сооружениях, таких как фюзеляжи самолетов и морские нефтяные вышки. Тонкостенные цилиндрические оболочки склонны к повреждениям при воздействии нагрузок, но если оболочка поддерживается непрерывными пенопластовыми катушками, конструкция имеет большую прочность, чем неармированная центральная оболочка того же диаметра и размера.

Медная пена проста в изготовлении и легко деформируется, поэтому подходит для изготовления крепежных деталей.

Металлические пены также могут использоваться в качестве армирования для многих органических, неорганических и металлических материалов. Например, материал из алюминиевого сплава, армированного вспененным никелем (NFRA), изготавливается после затвердевания путем заполнения расплавленным алюминием вспененного никеля.

Пенометалл очень хорошо подходит для использования в качестве легкого рулонного материала для переноса различных панелей, оболочек и труб для изготовления различных ламинированных композитов. Типичным примером использования пористых материалов в конструкционных деталях являются сэндвич-панели. Сэндвич-панели, используемые в современных самолетах, используют композитную оболочку из стекловолокна или углеродного волокна. Этот слой оболочки отделен от смоляного сотового материала металлическим алюминием или бумагой, или жесткой полимерной пеной, чтобы придать сэндвич-панели большую удельную жесткость на изгиб и удельную прочность на изгиб. Та же технология была распространена на другие области применения, где вес является ключевым показателем: космические корабли, сани, гоночные лодки и движущиеся здания.

Буферная защита также является одним из основных применений металлической пены, которая должна обладать способностью поглощать энергию, контролируя при этом максимальную силу, действующую на защищаемый объект, ниже предела, вызывающего повреждение.

Для таких применений хорошо подходят пористые пены. Контролируя относительную плотность, прочность металлических пен можно регулировать в широких пределах.