Metaalschuim verwijst naar speciale metalen materialen met schuimporiën. Dankzij de unieke structurele eigenschappen heeft metaalschuim een ​​aantal goede voordelen, zoals een lage dichtheid, goede warmte-isolatieprestaties, goede geluidsisolatieprestaties en het vermogen om elektromagnetische golven te absorberen.

Het heeft een hoge luchtdoorlaatbaarheid, bijna alle poriën zijn met elkaar verbonden, de BET van de poriën is groot en de bulkdichtheid klein.

Classificaties van metaalschuim

Metaalschuim bestaat hoofdzakelijk uit aluminiumschuim, koperschuim, nikkelschuim en schuim van andere legeringen.

Aluminiumschuim met legeringen is licht in gewicht en heeft de eigenschappen van geluidsabsorptie, warmte-isolatie, trillingsreductie, absorptie van schokenergie en elektromagnetische golven, enz. Ze zijn geschikt voor de beschermingslaag tegen impact van raketten, vliegtuigen en hun bergingsonderdelen, autobuffers, elektromechanische trillingsreductie-apparaten, elektromagnetische golfafschermingsafdekking van pulsvoedingen, enz.

Door de verbonden poriënstructuur en hoge porositeit heeft nikkelschuim een ​​hoge gasprestatie, een hoog specifiek oppervlak en een hoge capillaire kracht. Het wordt vooral gebruikt als functioneel materiaal voor vloeistoffilters, verstuivers, katalysatoren, batterijplaten en warmtewisselaars.

Koperschuim geleidt en ductiliteit goed, de bereidingskosten zijn lager dan die van nikkelschuim en het geleidt beter. Daarom kan het worden gebruikt bij de bereiding van anodematerialen (dragermaterialen) voor batterijen, katalysatordragers en elektromagnetische afschermingsmaterialen.

Koperschuim wordt met name gebruikt als basismateriaal voor batterij-elektroden, wat duidelijke voordelen heeft. De corrosiebestendigheid van koper is echter minder goed dan die van nikkel, wat de toepassing ervan beperkt.

Toepassingen van metaalschuim

Metaalschuimen hebben een bepaalde sterkte, ductiliteit en voegbaarheid en kunnen worden gebruikt als lichtgewicht constructiemateriaal. Dit materiaal wordt al lang gebruikt als kernmateriaal voor vliegtuigklemmen. In de lucht- en ruimtevaart- en raketindustrie worden metaalschuimen gebruikt als lichtgewicht, warmteoverdracht ondersteunende structuren. Omdat het op de structuur kan worden gelast, gelijmd of gegalvaniseerd, kan het worden gebruikt als sandwichlager. Zoals de ondersteuning voor de metalen behuizing van de vleugel, de anti-instortingsondersteuning voor de neuskegel van de raket (vanwege de goede thermische geleidbaarheid) en het landingsgestel van het ruimtevaartuig, enz.

In de bouw is metaalschuim nodig om lichte, harde en brandwerende elementen, leuningen of steunen voor deze dingen te maken. De versnelling en vertraging van moderne liften bij hoge frequentie en hoge snelheid vereisen ook een lichtgewicht structuur van geschuimd metaal, dat zowel energieabsorberend als dragend is om het energieverbruik te verminderen. Cilindrische schalen worden veel gebruikt in technische constructies, zoals vliegtuigrompen en offshore-boorplatforms. Dunwandige cilindrische schalen zijn gevoelig voor schade bij belasting, maar als de schaal wordt ondersteund door doorlopende schuimspiralen, is de constructie sterker dan een ongewapende centrale schaal met dezelfde diameter en grootte.

Koperschuim is eenvoudig te produceren en gemakkelijk te vervormen, waardoor het geschikt is voor bevestigingsmiddelen.

Metaalschuimen kunnen ook worden gebruikt als versterking voor veel organische, anorganische en metaalachtige materialen. Zo ontstaat bijvoorbeeld NFRA-materiaal (Nikkel-schuimversterkte aluminiumlegering) nadat het is uitgehard door gesmolten aluminium in nikkel-schuim te vullen.

Schuimmetaal is zeer geschikt als lichtgewicht rolmateriaal voor het dragen van diverse panelen, schalen en buizen om diverse gelamineerde composieten te maken. Een typisch voorbeeld van het gebruik van poreuze materialen in constructiedelen zijn sandwichpanelen. Sandwichpanelen die in moderne vliegtuigen worden gebruikt, hebben een composiethuid van glasvezel of koolstofvezel. Deze huidlaag wordt van het honingraatmateriaal gescheiden door metaal, aluminium of papier, of door stijf polymeerschuim om het sandwichpaneel een grote specifieke buigstijfheid en specifieke buigsterkte te geven. Dezelfde technologie is uitgebreid naar andere toepassingen waarbij gewicht een belangrijke graadmeter is: ruimteschepen, sleden, raceboten en bewegende gebouwen.

Bufferbescherming is ook een van de belangrijkste toepassingen van metaalschuimen. Het moet in staat zijn om energie te absorberen en tegelijkertijd de maximale kracht die op het te beschermen object wordt uitgeoefend, onder de grens van schade te houden.

Poreuze schuimen zijn bij uitstek geschikt voor dergelijke toepassingen. Door de relatieve dichtheid te regelen, kan de sterkte van metaalschuimen over een breed bereik worden aangepast.