تطبيق رغوة معدنية

بشكل عام ، تتناقص الخواص الميكانيكية للرغوة المعدنية مع زيادة المسامية ، كما تنخفض أيضًا الموصلية الكهربائية والتوصيل الحراري بشكل كبير. عندما تكون الرغوة المعدنية تحت الضغط ، بسبب زيادة مساحة القوة وتأثير تصلب المواد الناتج عن انهيار المسام ، فإن الرغوة المعدنية لها خصائص امتصاص طاقة تأثير ممتازة.

يمكن استخدام مجموعة متنوعة من المعادن والسبائك لتحضير المواد المعدنية الرغوية ، مثل البرونز والنيكل والتيتانيوم والألمنيوم والفولاذ المقاوم للصدأ ، وما إلى ذلك ، نظرًا للكثافة المنخفضة والمسامية العالية والمساحة الكبيرة المحددة للرغوة المعدنية ، الخصائص الممتازة التي لا يتمتع بها المعدن غير الرغوي: مثل أداء التخميد الجيد ، ونفاذية السوائل القوية ، والأداء الصوتي الممتاز ، والتوصيل الحراري المنخفض والتوصيل الكهربائي ، إلخ. كنوع جديد من المواد الوظيفية ، لديها مجموعة واسعة من الاستخدامات في الإلكترونيات ، والاتصالات ، والصناعات الكيماوية ، والمعادن ، والآلات ، والبناء ، والنقل ، وتكنولوجيا الفضاء.

مادة القطب

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 بالمائة) مكانًا لتحسين خصائص البطارية هذه. على سبيل المثال ، عندما يتم استخدام رغوة النيكل الناتجة عن الترسيب الكهربائي كمواد قطب كهربائي لقطب بطارية Ni-Cd ، فإن القطب يحتوي على فصل جيد بين الغاز والسائل ، وانخفاض الجهد الزائد ، ويمكن زيادة كفاءة الطاقة بنسبة 90 في المائة ، ويمكن زيادة السعة بنسبة 40 في المائة ، والشحن السريع ممكن. ، في صناعة البطاريات ، تميل بطاريات النيكل والكادميوم وبطاريات النيكل والهيدروجين والبطاريات القلوية القابلة لإعادة الشحن إلى استخدام رغوة النيكل كألواح موجبة وسالبة لزيادة السعة ، وهو ما يعد طفرة في صناعة البطاريات. تمت دراسة متغيرات أداء رغوة النيكل لأقطاب البطارية بعمق.

عامل حفاز

غالبًا ما تلعب المحفزات دورًا مهمًا جدًا في التفاعلات الكيميائية ، خاصة في التفاعلات الكيميائية العضوية. كلما زادت مساحة سطح المحفز ، كان ذلك أفضل. المسامية العالية تجعل المعدن الرغوي له مساحة كبيرة محددة. في الصناعة الكيميائية ، يمكن استخدام رغوة النيكل مباشرة كمحفز من النيكل. أو يمكن تحويل النيكل الرغوي إلى ناقل محفز ، وقد يؤدي المعدن الرغوي عالي المسامية كدعم إلى جعل المحفز مشتتًا للغاية ويلعب دورًا أكبر ، كما أن أدائه أعلى بكثير من أداء الناقل الحفاز الخزفي.

مواد توسيد ضغط السوائل

يمكن تركيب الرغوة المعدنية في أنابيب الغاز أو السائل. عندما يتقلب ضغط السوائل أو معدل التدفق على جانب واحد بشدة ، يمكن أن تمتص مادة الرغوة المعدنية جزءًا من الطاقة الحركية للسائل وتؤخر تغلغل السائل ، بحيث يمكن فصل جسم الرغوة المعدني. يتم تقليل التقلبات على جانب واحد بشكل كبير ، ويمكن استخدام هذا التأثير لحماية الأدوات الدقيقة.

مادة عازلة الاهتزاز الميكانيكية

عندما يتم وضع الرغوة المعدنية في مفصل جزء الاهتزاز ، فإن التشوه المرن لمادة الرغوة المسامية يمكن أن يمتص جزءًا من طاقة الصدمة الميكانيكية. وفقًا للتقارير ، فإن امتصاص الطاقة لرغوة الألومنيوم بنسبة كثافة تبلغ {{0}. 05 إلى 0.15 تتراوح من 20 إلى 180 ميجا جول / متر مربع ، والقدرة القوية على امتصاص الطاقة تجعل من الممكن استخدامها في المصد للسيارة وحتى معدات الهبوط للمركبة الفضائية. يمكن استخدامه أيضًا كصناعة مصدات لأنظمة نقل الرفع ، وبطانات ماصة للطاقة لآلات الطحن ، ومواد قابلة للتشوه في الأمام والخلف لمقاعد ركاب السيارة لتحسين السلامة ، وخصائص التخميد الممتازة للاهتزاز تجعل تقنية الرغوة ممكنة للصواريخ و مواد دعم المحرك النفاث.

مادة تمتص الصوت

لأن الموجة الصوتية هي أيضًا نوع من الاهتزاز ، فعندما يمر الصوت عبر الرغوة المعدنية ، يمكن أن تنتشر وتتداخل في المادة ، وتمتص المادة طاقة الصوت ، لذلك يمكن أيضًا استخدام الرغوة المعدنية كصوت مادة ماصة ، أي مادة تمتص الصوت. هذه المادة الممتصة للصوت تجد تطبيقًا في كل من أنابيب الغاز والبخار.

مثبطات اللهب ، مواد مقاومة للانفجار

تتمتع الرغوة المعدنية باختراق جيد للسائل ويمكن أن تمنع بشكل فعال انتشار اللهب ولها مقاومة معينة للحريق ، لذلك يمكن وضعها في خط الأنابيب لنقل السائل أو الغاز القابل للاشتعال لمنع انتشار اللهب ، لأن السائل يكون في أثناء النقل تزداد السرعة ، وقد تشتعل فيها النيران (تولد سرعة الصوت ضغطًا يبلغ حوالي 150 × 105 باسكال عندما يقترب من حد الانفجار). تظهر التجربة أن: رغوة معدنية بسمك 6 مم يمكن أن تمنع لهب احتراق الهيدروكربونات بسرعة 210 م ثانية. يمكن شرح آلية العمل عندما يمر الغاز أو الجزيئات ذات درجة الحرارة العالية في اللهب عبر مادة الرغوة المعدنية ، يتم امتصاص الحرارة وتبديدها بسبب التبادل الحراري السريع ، بحيث تنخفض درجة حرارة الغاز أو الجسيمات إلى ما دون الاشتعال نقطة ، لذلك يتم منع انتشار اللهب.

مادة تبريد العرق العفوي

يذوب المبرد الصلب ويتسلل إلى الهيكل العظمي المسامي المصنوع من معدن مقاوم للحرارة. عند التعرض لدرجة حرارة عالية ، سوف يذوب المبرد داخل المادة ويتبخر ويمتص كمية كبيرة من الطاقة الحرارية ، بحيث يمكن للمادة الحفاظ على غاز المبرد لفترة زمنية معينة. على مستوى درجة الحرارة ، سيشكل السائل والغاز المتسربان فيلمًا سائلًا أو فيلمًا غازيًا على سطح المادة ، والذي يمكنه عزل المادة عن بيئة درجة الحرارة الخارجية المرتفعة. يمكن تنفيذ هذه العملية حتى نفاد المبرد. نظرًا لأن آلية التبريد تعادل المادة نفسها "تعرق" ، لذلك يطلق عليها مادة التبريد ذاتية التعرق.

مواد التبريد المتباينة

التبريد المتباين هو تقنية تبريد متقدمة تجبر وسيط التبريد الغازي أو السائل على المرور عبر مادة مسامية ، بحيث يتم إنشاء طبقة حدودية غازية ثابتة ومستقرة مع أداء عزل حراري جيد على سطح المادة لعزل المادة عن الحرارة تدفق. فتح للحصول على تأثير تبريد مثالي للغاية. خذ لوحة حاقن غرفة الدفع بمحرك الأكسجين السائل والهيدروجين السائل كمثال: بعد استخدام التبريد المتباين ، يكون أحد جوانبها هيدروجين عند درجة -150 ، والجانب الآخر غاز عند 3500 درجة ، ودرجة حرارة السطح الساخن المادة فقط 80-200 درجة. بين الدرجة ، يجب التحكم بدقة في كمية تسرب المواد المسامية المستخدمة للتبريد المتباين بدقة ضمن نطاق معقول ، مع تهوية موحدة ، ومسام ملتوية صغيرة ، وتدفق سلس للوسائط ، ويجب أن تفي بالمتطلبات الأساسية كمادة هيكلية مقاومة للحرارة . القوة والصلابة والصلابة جيدة ، ويتم اختيار المواد ذات الأداء الجيد المضاد للأكسدة لمنع الأكسدة العرضية والانسداد.

تصفية المواد

يتم تحضير الرغوة المعدنية في شكل مناسب ، ويمكن استخدامها كمادة ترشيح لتصفية المواد الصلبة أو المعلقات من السوائل (مثل الماء ، والمحاليل ، والبنزين ، وزيوت التشحيم ، والمبردات ، والبوليمر المنصهر). المواد المعدنية الرغوية شائعة الاستخدام هي البرونز أو الفولاذ المقاوم للصدأ. في السوائل شديدة التآكل ، يتم استخدام المعادن الثمينة (مثل Au).