Klasifikacije i uporaba metalne pjene
Aug 02, 2022
Posebni metalni materijali s pjenastom poroznošću nazivaju se metalna pjena. Ima visoku propusnost zraka, a praktički su mu sve pore spojene. Metalna pjena pruža niz pozitivnih prednosti zbog svojih posebnih strukturnih značajki, uključujući nisku gustoću, učinkovitu toplinsku i zvučnu izolaciju, te sposobnost apsorpcije elektromagnetskog zračenja.
Klasifikacije za metalnu pjenu
Najčešće vrste metalne pjene su one izrađene od bakra, nikla, željeza i drugih legura.
Bakrena pjena može se koristiti za izradu materijala za anodo (nosač) baterija, nosača katalizatora i materijala za elektromagnetsku zaštitu jer ima bolju vodljivost od pjene od nikla, duktilnija je i lakša za pripremu.
Konkretno, bakrena pjena se koristi kao osnovni materijal elektrode baterije, što ima očite prednosti. Niža otpornost bakra na koroziju od nikla, međutim, ograničava njegovu upotrebu.
Pjena od nikla ima visoku specifičnu površinu, kapilarnu silu i učinak plina zbog svoje povezane strukture pora i visoke poroznosti. Prvenstveno se koristi kao funkcionalni materijal za izradu izmjenjivača topline, raspršivača, filtara tekućine i katalitičkih pretvarača.
Primjene za metalnu pjenu
Metalne pjene koriste se kao lagane potporne strukture za prijenos topline u zrakoplovnoj i raketnoj industriji. Budući da se mogu zavariti, zalijepiti ili galvanizirati na strukturu, mogu se napraviti u sendvič ležajeve, kao što je potpora za metalnu ljusku krila, struktura protiv kolapsa i tako dalje. Ovaj materijal se dugo koristio kao temeljni materijal za spajalice za zrakoplove.
Ubrzavanje i usporavanje modernih dizala pri visokoj frekvenciji i velikoj brzini također zahtijevaju laganu strukturu od pjenastog metala koja ima i apsorpciju energije i karakteristike ležaja kako bi se smanjila potrošnja energije. Cilindrične ljuske naširoko se koriste u inženjerskim strukturama, kao što su trupovi zrakoplova i naftne platforme na moru. Cilindrične ljuske tankih stijenki naširoko se koriste u inženjerskim konstrukcijama.
Bakrena pjena je prikladna za spojnice jer je jednostavna za izradu i lako se deformira.
Brojni organski, anorganski i metalni materijali također se mogu ojačati pomoću metalne pjene.
Na primjer, materijal od aluminijske legure ojačane niklom pjenom (NFRA) nastaje stavljanjem rastaljenog aluminija u materijal nakon što se skrutne.
Za izradu različitih laminiranih kompozita, pjenasti metal vrlo je idealan lagani materijal u rolama za nošenje raznih ploča, školjki i cijevi. Sendvič paneli su čest primjer kako se porozni materijali koriste u konstrukcijskim elementima. Moderni zrakoplovi koriste sendvič panele s kompozitnom oblogom od staklenih ili karbonskih vlakana. Kako bi se sendvič panelu osigurala značajna specifična krutost na savijanje i specifična čvrstoća na savijanje, ovaj sloj kože je odvojen od smolastog saćastog materijala metalom, aluminijem, papirom ili krutom polimernom pjenom. Ista tehnologija je proširena na različite namjene gdje je težina važan pokazatelj, kao što su pokretne zgrade, saonice, svemirski brodovi i trkaći čamci.
Metalne pjene uglavnom se koriste za tamponsku zaštitu, koja zahtijeva sposobnost apsorpcije energije uz ograničenje maksimalne sile koja djeluje na objekt koji se štiti ispod praga koji uzrokuje štetu. Takve aplikacije dobro rade s poroznom pjenom. Vlačna čvrstoća metalnih pjena može se široko mijenjati podešavanjem njihove relativne gustoće.
