ニッケルフォームは、相互につながった細孔で満たされた金属ニッケルの三次元ネットワークで構成される機能性材料です。-

Aug 27, 2025

ニッケルフォームは、相互接続された細孔で満たされた金属ニッケルの三次元ネットワークで構成される機能性材料です。-このユニークな構造により、高い気孔率、大きな比表面積、優れた熱伝導率、高強度、高温耐性が得られ、爆発および難燃性において非常に有望な新素材となっています。-

 

一、防爆{0}}および難燃性-における発泡ニッケルの応用原理

 

防爆{0}および消火-技術の中核は、炎の広がりを防ぐ「消火」効果にあります。その動作原理は次のとおりです。

  • 超広い表面積と熱伝導: ニッケルフォームは巨大な表面積 (1 立方メートルあたり最大数千平方メートル) と金属ニッケルの連続ネットワークを備えています。炎が細孔を通過すると、発泡ニッケルの金属骨格が炎の熱を素早く吸収して放散し、燃焼ガスの温度を発火点以下に下げて炎を消します。
  • 狭いチャネルと壁効果: ニッケルフォームの細孔サイズは正確に制御できます (通常、30 PPI、60 PPI、100 PPI などの PPI (1 インチあたりの細孔) によって定義されます)。これらの小さな孔は、無数の微細な防火チャネルとして機能します。-火炎がこれらの狭いチャネルに入ると、チャネル壁の冷却効果 (壁効果) によって火炎面が破壊され断片化され、火炎の継続的な伝播が妨げられます。
  • 機械的遮断と乱流: 三次元の織り交ぜたネットワーク構造により、火炎の伝播経路に機械的遮断と干渉が生じ、乱流が発生し、火炎の安定性がさらに破壊され、難燃効果が高まります。-

 

従来の難燃性材料(ワイヤーメッシュ、砂利、焼結金属など)と比較して、発泡ニッケルには次のような利点があります。{0}

  • 効率の向上: 三次元相互接続構造により、表面だけでなく体積全体にわたって焼入れが行われるため、効率が向上します。{0}
  • 低い抵抗: 規則正しく相互につながった細孔構造により、優れた難燃性能を発揮すると同時に、気体や液体に対する流動抵抗が比較的低くなり、圧力損失が低くなります。{0}}
  • 構造的統合: 難燃要素として機能するだけでなく、構造的サポートとして機能するのに十分な機械的強度も備えているため、よりコンパクトな設計が可能になります。{0}}
  • 高いカスタマイズ性:気孔率、気孔径、厚さなどのパラメータは、さまざまな動作条件(媒体の種類、爆発圧力、火炎速度など)に合わせて正確に設計および製造できます。

 

2、特定のアプリケーションシナリオ

ニッケルフォームフレームアレスタは、主に石油、化学、航空宇宙、新エネルギーなど、爆発炎の延焼を防止する必要がある産業分野で使用されています。

 

1、タンクブリーザー/圧力リリーフバルブフレームアレスター:

  • 用途:貯蔵タンクの通気口に設置し、外部からの火炎がタンク内に進入して爆発するのを防止するとともに、内部の火災が外部に延焼するのを防ぎます。
  • 利点: 軽量、効率的、耐食性-(ニッケル-ベースの材料は固有の耐食性を備え、表面処理も可能です)-。

 

2、パイプライン避炎器:

  • 用途: 可燃性のガス/液体パイプラインに設置して、爆発の炎がパイプラインに沿ってある装置から別の装置に伝播するのを防ぎ、システムの隔離を実現します。
  • 利点: 流れ抵抗が低いため、エネルギー消費が削減されます。コンパクトな設計で、限られたスペースへの設置に適しています。

 

3、車両/造船用燃料タンク換気システム:

  • 用途:自動車、航空機、船舶の燃料タンクに使用され、衝突や落雷による燃料タンク蒸気の致命的な発火を防止します。
  • 利点: 軽量で、航空宇宙産業や自動車産業の軽量化に不可欠です。

 

4、新エネルギー分野 - リチウム電池パック:

  • アプリケーション: これは現在非常に人気があり、重要なアプリケーション分野です。リチウム電池パック(特にリン酸鉄リチウムや三元電池)の防爆弁(圧力逃がし弁)-の後に取り付けられます。
  • 原理: バッテリーが熱暴走を起こすと、高温の可燃性電解質分解ガスと粒子状物質が放出されます。これらの噴出ガスは引火性が高く、ジェット火災を形成し、バッテリーパック全体に引火する可能性があります。ニッケルフォームフレームアレスタは、これらの放出された炎を効果的に消火し、火災の拡大を防ぎ、脱出とシステム介入のための貴重な時間を稼ぐことができます。
  • 利点: 多くの従来のフレームアレスターでは課題となっていた、粒子状物質を含む炎を効果的に処理できます。

 

5、小型家庭用電子機器:

  • 用途: デバイスの高性能化に伴い、内蔵バッテリーに関連するリスクが懸念されるようになってきています。小型化されたニッケルフォームフレームアレスターは、ハイエンドのドローンやスマート ウェアラブルなどの製品のバッテリー圧力解放チャネルに使用できます。-

 

6、工業用プロセス反応器および焼却炉:

  • 用途:反応器の入口と排気口に設置し、プロセス異常時の火炎逆流を防止します。

 

独自の三次元ネットワーク構造と優れた物理的および化学的特性を備えた発泡ニッケルは、爆発および防火分野、特に新興の急速に成長している新エネルギー電池の安全性市場において、多大な可能性とかけがえのない利点を示しています。{0}産業および電池の安全性への注目が前例のないほど高まっているため、この高性能材料は、複数の主要分野における防火のための「ハイエンドの選択肢」から「主流の選択肢」に進化すると予想されています。-