Metaalschuim: Een nieuw metaalachtig materiaal dat zowel “sterk” als “licht” is.

MetaalSchuimheeft een unieke structuur die de eigenschappen van metaal combineert met de functionele eigenschappen van poreuze materialen. Metaalschuim behoort tot de poreuze metaalmaterialen, de interne porositeit kan oplopen tot 90% of meer, de vorm is als "schuim" of "honingraat", wat breekt met het traditionele concept van de dichte structuur van metaal, zowel metaal "sterke" eigenschappen als bel "lichte" eigenschappen, is een nieuwe structuur-functie integratie van metaalmaterialen. "Het breekt met het traditionele concept van de dichte structuur van metaal en heeft zowel de eigenschappen van metaal als bel, wat een nieuw type metaalmateriaal is met structuur-functie integratie. Dankzij de unieke structuur behoudt schuimmetaal niet alleen de geleidbaarheid, ductiliteit, lasbaarheid en andere eigenschappen van het basismetaalmateriaal, maar heeft het ook de functionele eigenschappen van poreuze materialen, zoals energieabsorptie en trillingsdemping, geluidsreductie, elektromagnetische afscherming, luchtdoorlatendheid en waterdoorlatendheid, wat veel aandacht heeft getrokken in de materiaalkunde in binnen- en buitenland en veel wordt gebruikt in de lucht- en ruimtevaart en petrochemie.

De belangrijkste manieren om metaalschuim te categoriseren zijn:
(1) Volgens de grootte van de poriediameter en porositeit: poriediameter kleiner dan 0,3 mm, porositeit tussen 45% en 90%, bekend als poreus metaal; en poriediameter van 0,5-6 mm, porositeit groter dan 90%, bekend als metaalschuim;
(2) Volgens de poriënstructuur wordt deze onderverdeeld in een doorgaande poriënstructuur en een gesloten poriënstructuur;
(3) Volgens het voorbereidingsproces: aanvankelijk bereid door middel van de schuimmethode wordt het metaalschuim genoemd, en later ontwikkeld door middel van percolatiegieten en andere voorbereidingsmethoden wordt het ook wel ventilatiemetaal genoemd;
(4) Afhankelijk van het type matrix: aluminiumschuim, nikkelschuim, koperschuim, enzovoort. Het voorbereidingsproces: de traditionele bereidingsmethode voor metaalschuim bestaat meestal uit een complexe, onregelmatige poriënstructuur. 3D-printen kan de poriënstructuur nauwkeurig controleren en de precisie ervan verbeteren, waardoor het metaalschuim breder toepasbaar wordt, zoals bij poreus titanium in de medische sector, precisie-instrumenten en andere sectoren, om de hiaten in de toepassing van metaalschuim op te vullen.

Structureel-functioneel geïntegreerd materiaal, toepassingsmogelijkheden van metaalschuim zijn breed
Metaalschuim integreert structuur en functie: als structureel materiaal heeft metaalschuim de eigenschappen van een licht gewicht en een hoge specifieke sterkte; als functioneel materiaal heeft metaalschuim een ​​verscheidenheid aan fysische eigenschappen.SicEigenschappen zoals poreus, trillingsdempend, dempend, geluidsabsorberend, geluidsisolerend, warmteafvoerend, schokabsorberend, elektromagnetische afschermend, enzovoort. Dankzij zijn unieke eigenschappen wordt metaalschuim veel gebruikt in industriële en hightechsectoren:
(1) Door het lichte gewicht en de hoge specifieke sterkte-eigenschappen wordt het gebruikt voor de productie van drijvende apparaten op het water, sportuitrusting (zoals sleden, enz.) en bijbehorende onderdelen van lucht- en ruimtevaartuigen;
(2) Het gebruik van poreuze filters bij de productie van chemische filters voor de zuivering van het water dat wordt gebruikt in de vergassingsprocessor, het automatisch bijvullen van olielagers, geurende decoraties, enz.;
(3) het gebruik van trillingsdemping, dempingsprestaties, met de productie ervan als buffer, trillingsdemper, zoals het landingsgestel van het ruimteschip, veiligheidskussens voor de transmissie van liften en een verscheidenheid aan dozen, met name luchttransportdozen, machinebedden, bases, dempingsringen, enzovoort;
(4) Het gebruik van elektromagnetische afscherming, lichtgewichtheid en uitstekende geluidsabsorptie, geluidsisolerende eigenschappen, is gebruikt om geluidsisolatiepanelen, elektronische instrumentenschalen en elektrische afschermingsruimtestructuren voor de bouwsector te maken.

Bij specifieke materialen wordt metaalschuim veel gebruikt in aluminium, nikkel, koper en legeringen daarvan. De belangrijkste eigenschappen van verschillende matrixmaterialen en toepassingsgebieden variëren.
(1) Aluminiumschuim: Als het vroegst ontwikkelde schuimmetaalmateriaal ligt het belangrijkste voordeel van aluminiumschuim in het lichte gewicht, warmte-isolatie, geluidsisolatie, elektromagnetische afscherming, absorptie van impactenergie, enz., dat wordt gebruikt in de impactbeschermingslaag van raketten, vliegtuigen en hun gerecyclede onderdelen, en wordt ook gebruikt op het gebied van autobuffers, elektronische en mechanische trillingsdempende apparaten, elektromagnetische golfafschermingsafdekkingen van voedingen in de puls, enzovoort;
(2) Nikkelschuim: met zijn verbonden poriënstructuur en hoge porositeit heeft nikkelschuim een ​​hoge ventilatie, een groot oppervlak en capillaire kracht, terwijl het ook aanzienlijke voordelen heeft op het gebied van corrosiebestendigheid. Het wordt vaak gebruikt bij de productie van vloeistoffilters, katalysatoren, verstuivers en batterij-elektrodeplaten en warmtewisselaars.
(3) Koperschuim: koperschuim heeft een goede elektrische geleidbaarheid en ductiliteit, bij de bereiding van negatieve elektrode (drager) materialen van batterijen, katalysatordragers en elektromagnetische afschermingsmaterialen en andere aspecten met aanzienlijk potentieel.