金属発泡体の分類と用途

フォーム多孔性を有する特殊な金属材料は、メタル フォームと呼ばれます。 通気性が高く、ほぼすべての毛穴がつながっています。 金属発泡体は、低密度、効果的な熱と遮音、電磁放射の吸収能力など、その明確な構造的特徴により、多くの利点を提供します。

発泡金属の分類

発泡金属の最も一般的なタイプは、銅、ニッケル、鉄、およびその他の合金でできたものです。

発泡銅は、発泡ニッケルよりも導電性が高く、延性が高く、製造が容易なため、電池のアノード (担体) 材料、触媒担体、電磁シールド材料の作成に使用できます。

特に、電池電極の基材には発泡銅を採用しており、そのメリットは明らかです。 しかし、銅の耐食性はニッケルよりも低いため、その使用は制限されます。

発泡ニッケルは、結合した細孔構造と高い気孔率により、高い比表面積、毛細管力、およびガス性能を備えています。 主に、熱交換器、アトマイザー、流体フィルター、触媒コンバーターを作成するための機能材料として使用されます。

メタルフォームの用途

発泡金属は、航空宇宙産業やミサイル産業で軽量の熱伝達支持構造として使用されています。 それらは構造に溶接、接着、または電気メッキできるため、翼の金属シェルのサポート、崩壊防止構造などのサンドイッチベアリング部材にすることができます。 航空機用クリップの芯材として古くから使用されている素材です。

現代のエレベータの高周波および高速での加速と減速には、エネルギー消費を削減するために、エネルギー吸収とベアリング特性の両方を備えた発泡金属の軽量構造も必要です。 円筒形のシェルは、航空機の胴体やオフショアの石油リグなどのエンジニアリング構造で広く使用されています。 薄壁の円筒形シェルは、エンジニアリング構造で広く使用されています。

銅発泡体は、作りやすく、変形しやすいため、留め具に適しています。

金属発泡体を使用して、多くの有機、無機、および金属材料を強化することもできます。

たとえば、ニッケル発泡強化アルミニウム合金 (NFRA) 材料は、凝固後に溶融アルミニウムを材料に閉じ込めることによって作成されます。

さまざまな積層複合材を作成するために、発泡金属は、さまざまなパネル、シェル、およびチューブを運ぶための非常に理想的な軽量ロール材料です。 サンドイッチ パネルは、多孔質材料が構造要素にどのように使用されているかを示す一般的な例です。 現代の航空機は、ガラスまたは炭素繊維の複合スキンを備えたサンドイッチ パネルを使用しています。 サンドイッチ パネルにかなりの特定の曲げ剛性と特定の曲げ強度を提供するために、スキンのこの層は、金属、アルミニウム、紙、または硬質ポリマー フォームによって樹脂ハニカム材料から分離されます。 同じ技術が、建物の移動、そり、宇宙船、レーシング ボートなど、重量が重要な指標となるさまざまな用途に拡張されています。

金属発泡体は主に緩衝保護に使用されます。緩衝保護には、保護対象の物体に作用する最大の力を損傷の原因となるしきい値未満に制限しながら、エネルギーを吸収する能力が必要です。 このようなアプリケーションは、多孔質フォームでうまく機能します。 金属フォームの引張強度は、相対密度を調整することで大幅に変えることができます。