Anwendung von Metallschaum

Im Allgemeinen nehmen die mechanischen Eigenschaften von Metallschaum mit zunehmender Porosität ab, und seine elektrische Leitfähigkeit und Wärmeleitfähigkeit nehmen ebenfalls exponentiell ab. Wenn der Metallschaum unter Druck steht, weist der Metallschaum aufgrund des vergrößerten Kraftbereichs und des Materialverfestigungseffekts, der durch das Zusammenfallen der Poren verursacht wird, hervorragende Stoßenergieabsorptionseigenschaften auf.

Eine Vielzahl von Metallen und Legierungen kann verwendet werden, um Schaummetallmaterialien herzustellen, wie z. B. Bronze, Nickel, Titan, Aluminium, Edelstahl usw. Aufgrund der geringen Dichte, hohen Porosität und großen spezifischen Oberfläche von Metallschaum hat es hervorragende Eigenschaften, die nicht geschäumtes Metall nicht hat: wie gute Dämpfungsleistung, starke Flüssigkeitsdurchlässigkeit, hervorragende akustische Leistung und geringe Wärmeleitfähigkeit und elektrische Leitfähigkeit usw. . Als neuartiges Funktionsmaterial findet es vielfältige Anwendung in Elektronik, Kommunikation, chemischer Industrie, Metallurgie, Maschinen-, Bau-, Transport- und Luft- und Raumfahrttechnik.

Elektrodenmaterial

With the rapid development of high-end electrical appliances (portable computers, cordless phones, etc.), the consumption of reusable rechargeable batteries with high volume specific capacity and high quality specific capacity is also increasing. Metal foams with high porosity (>95 Prozent ) bieten eine Möglichkeit, diese Batterieeigenschaften zu verbessern. Wenn zum Beispiel durch Elektroabscheidung hergestellter Nickelschaum als Elektrodenmaterial für Ni-Cd-Batterieelektroden verwendet wird, hat die Elektrode eine gute Gas-Flüssigkeits-Trennung, niedrige Überspannung, die Energieeffizienz kann um 90 Prozent erhöht werden, die Kapazität kann um 40 Prozent erhöht werden. und Schnellladen ist möglich. , In der Batterieindustrie neigen Nickel-Cadmium-Batterien, Nickel-Wasserstoff-Batterien und wiederaufladbare Alkalibatterien dazu, Nickelschaum als positive und negative Platten zu verwenden, um die Kapazität zu erhöhen, was einen Durchbruch in der Batterieindustrie darstellt. Die Leistungsparameter von Nickelschaum für Batterieelektroden wurden eingehend untersucht.

Katalysator

Bei chemischen Reaktionen, insbesondere bei organisch-chemischen Reaktionen, spielen Katalysatoren oft eine sehr wichtige Rolle. Je größer die Oberfläche des Katalysators, desto besser. Die hohe Porosität verleiht dem Schaummetall eine große spezifische Oberfläche. In der chemischen Industrie kann Nickelschaum direkt als Nickelkatalysator eingesetzt werden. Oder das geschäumte Nickel kann zu einem Katalysatorträger verarbeitet werden, und der Metallschaum mit hoher Porosität als Träger kann den Katalysator stark dispergieren und eine größere Rolle spielen, und seine Leistung ist der des keramischen Katalysatorträgers weit überlegen.

Materialien zur Flüssigkeitsdruckdämpfung

Metallschaum kann in Gas- oder Flüssigkeitsleitungen eingebaut werden. Bei einseitig stark schwankendem Fluiddruck oder Strömungsgeschwindigkeit kann das Metallschaummaterial einen Teil der kinetischen Energie des Fluids aufnehmen und das Eindringen des Fluids verzögern, so dass der Metallschaumkörper abgetrennt werden kann. Die einseitigen Schwankungen werden stark reduziert, was zum Schutz von Präzisionsinstrumenten genutzt werden kann.

Puffermaterial für mechanische Vibrationen

Wenn der Metallschaum an der Verbindungsstelle des Vibrationsteils platziert wird, kann die elastische Verformung des porösen Schaummaterials einen Teil der mechanischen Aufprallenergie absorbieren. Berichten zufolge beträgt die Energieaufnahme von Aluminiumschaum mit einem Dichteverhältnis von {{0}},05 zu 0,15 20 bis 180 MJ m, und die starke Energieaufnahmefähigkeit macht es möglich, ihn im Stoßfänger zu verwenden des Autos und sogar das Fahrwerk des Raumfahrzeugs. Es kann auch als Herstellung von Stoßfängern für Aufzugstransportsysteme, energieabsorbierenden Auskleidungen für Schleifmaschinen, verformbaren Materialien im vorderen und hinteren Bereich von Pkw-Beifahrersitzen zur Verbesserung der Sicherheit und hervorragende Schwingungsdämpfungseigenschaften für Raketen- und Schaumtechnologie verwendet werden Jet-Engine-Support-Material.

Schallabsorbierendes Material

Da die Schallwelle auch eine Art Vibration ist, kann der Schall beim Durchdringen des Metallschaums im Material streuen und stören, und die Schallenergie wird vom Material absorbiert, sodass der Metallschaum auch als Schall verwendet werden kann absorbierendes Material, das heißt ein schallabsorbierendes Material. Dieses schallabsorbierende Material findet sowohl in Gas- als auch in Dampfleitungen Anwendung.

Flammhemmendes, explosionsgeschütztes Material

Metallschaum hat eine gute Flüssigkeitsdurchdringung und kann die Ausbreitung von Flammen wirksam verhindern und hat eine gewisse Feuerbeständigkeit, sodass er zum Transport von brennbaren Flüssigkeiten oder Gasen in die Rohrleitung eingesetzt werden kann, um die Ausbreitung von Flammen zu verhindern, da sich die Flüssigkeit beim Transport befindet Geschwindigkeit zunimmt, kann es Feuer fangen (die Schallgeschwindigkeit erzeugt einen Druck von etwa 150 × 105 Pa, wenn sie nahe der Explosionsgrenze liegt). Das Experiment zeigt Folgendes: 6 mm dicker Metallschaum kann verhindern, dass die Flamme des Kohlenwasserstoffs mit einer Geschwindigkeit von 210 ms brennt. Der Wirkungsmechanismus lässt sich erklären Beim Durchgang des heißen Gases oder der Partikel in der Flamme durch den Metallschaumstoff wird die Wärme aufgrund des schnellen Wärmeaustausches aufgenommen und abgeführt, so dass die Temperatur des Gases oder der Partikel unter die Zündtemperatur sinkt Punkt, damit die Ausbreitung der Flamme verhindert wird.

Spontan schweißkühlendes Material

Das feste Kühlmittel wird geschmolzen und in das poröse Skelett aus hitzebeständigem Metall eingeschleust. Wenn es hohen Temperaturen ausgesetzt wird, schmilzt und verdampft das Kühlmittel im Inneren des Materials und absorbiert eine große Menge an Wärmeenergie, sodass das Material das Kühlmittelgas für einen bestimmten Zeitraum halten kann. Auf dem Temperaturniveau bilden die entweichende Flüssigkeit und das entweichende Gas einen Flüssigkeitsfilm oder Gasfilm auf der Oberfläche des Materials, der das Material von der äußeren Hochtemperaturumgebung isolieren kann. Dieser Vorgang kann durchgeführt werden, bis das Kühlmittel erschöpft ist. Da der Kühlmechanismus dem entspricht, dass das Material selbst "schwitzt", spricht man von einem selbstschweißenden Kühlmaterial.

Abweichendes Kühlmaterial

Divergente Kühlung ist eine fortschrittliche Kühltechnologie, die ein gasförmiges oder flüssiges Kühlmedium zwingt, durch ein poröses Material zu strömen, so dass eine kontinuierliche und stabile Gasgrenzschicht mit guter Wärmedämmleistung auf der Oberfläche des Materials entsteht, um das Material vor Wärme zu isolieren Fluss. öffnen, um einen sehr idealen Kühleffekt zu erzielen. Nehmen Sie als Beispiel die Schubkammer-Injektorplatte des Flüssigwasserstoff-Flüssigsauerstoff-Motors: Nach Verwendung der divergierenden Kühlung ist eine Seite davon Wasserstoff bei -150 Grad und die andere Seite Gas bei 3500 Grad und der heißen Oberflächentemperatur des Materials ist nur 80-200 Grad . Zwischen dem Grad muss die Infiltrationsmenge poröser Materialien, die für die divergente Kühlung verwendet werden, innerhalb eines angemessenen Bereichs genau kontrolliert werden, mit gleichmäßiger Belüftung, kleinen gewundenen Poren und glattem Medienfluss, und muss die grundlegenden Anforderungen als hitzebeständiges Konstruktionsmaterial erfüllen . Die Festigkeit, Steifheit und Zähigkeit sind gut, und das Material mit guter Antioxidationsleistung wird ausgewählt, um versehentliche Oxidation und Verstopfung zu verhindern.

Filtermaterial

Der Metallschaum wird in eine geeignete Form gebracht und kann als Filtermaterial verwendet werden, um Feststoffe oder Suspensionen aus Flüssigkeiten (wie Wasser, Lösungen, Benzin, Schmieröle, Kältemittel, Polymerschmelzen) herauszufiltern. Häufig verwendete Schaummetallmaterialien sind Bronze oder Edelstahl. In sehr korrosiven Flüssigkeiten werden Edelmetalle (z. B. Au) verwendet.