Espuma metálica: Um novo material metálico que é “forte” e “leve”.

MetalEspumatem uma estrutura única, combinando as características do metal e as propriedades funcionais de materiais porosos. A espuma metálica pertence aos materiais metálicos porosos, a porosidade interna pode ser tão alta quanto 90% ou mais, a forma é como "espuma" ou "favo de mel", quebrando o conceito tradicional de estrutura densa do metal, tanto as características "fortes" do metal quanto as características "leves" da bolha, é uma nova integração estrutura-função de materiais metálicos. "Ela quebra o conceito tradicional de estrutura densa do metal e tem as características do metal e da bolha, que é um novo tipo de material metálico com integração estrutura-função. Devido à sua estrutura única, a espuma metálica não apenas retém a condutividade, ductilidade, soldabilidade e outras características do material metálico base, mas também tem as propriedades funcionais de materiais porosos, como absorção de energia e amortecimento de vibração, redução de ruído, blindagem eletromagnética, permeabilidade ao ar e permeabilidade à água, o que atraiu ampla atenção no campo da ciência dos materiais em casa e no exterior e é amplamente utilizado nos campos aeroespacial e petroquímico.

As principais maneiras de categorizar a espuma metálica são:
(1) De acordo com o tamanho do diâmetro do poro e a porosidade: diâmetro do poro menor que 0,3 mm, porosidade entre 45% e 90%, conhecido como metal poroso; e diâmetro do poro de 0,5-6 mm, porosidade maior que 90%, conhecido como espuma metálica;
(2) De acordo com a estrutura dos poros: é dividida em estrutura de poros passantes e estrutura de poros fechados;
(3) De acordo com o processo de preparação: inicialmente preparado pelo método de espumação é chamado de espuma metálica, e posteriormente desenvolvido uma fundição por percolação e outros métodos de preparação também é chamado de metal de ventilação;
(4) De acordo com o tipo de matriz: espuma de alumínio, espuma de níquel, espuma de cobre, etc. O processo de preparação tradicional para obter espuma metálica é, em sua maioria, uma estrutura de poros irregular e complexa, e a impressão 3D pode controlar com precisão a estrutura de poros, permitindo que a espuma metálica amplie seus cenários de aplicação, como titânio poroso em aplicações médicas, instrumentos de precisão e outras áreas, para preencher as lacunas de aplicação de espuma metálica.

A perspectiva de aplicação de materiais integrados estruturais e funcionais, espuma metálica, é ampla
A espuma metálica integra estrutura e função: como material estrutural, a espuma metálica tem as características de peso leve e alta resistência específica; como material funcional, a espuma metálica tem uma variedade de propriedades físicas.SicPropriedades como porosidade, amortecimento de vibração, amortecimento, absorção sonora, isolamento acústico, dissipação de calor, absorção de choque, blindagem eletromagnética e assim por diante. Com suas propriedades únicas, a espuma metálica tem sido amplamente utilizada em setores industriais e de alta tecnologia:
(1) Utilizando características de peso leve e alta resistência específica, é usado para fazer dispositivos de flutuação na água, equipamentos esportivos (como trenós, etc.) e peças correspondentes de veículos aeroespaciais;
(2) A utilização de porosos, com a produção de filtros químicos, para a purificação da água utilizada no processador de gaseificação, reabastecimento automático de mancais de óleo, decorações perfumadas, etc.;
(3) o uso de amortecimento de vibração, desempenho de amortecimento, com sua produção como um amortecedor, absorvedor de vibração, como o trem de pouso da nave espacial, almofadas de segurança de transmissão de elevador e uma variedade de caixas, especialmente caixas de transporte aéreo, leitos de máquinas-ferramentas, bases, anéis de amortecimento e assim por diante;
(4) O uso de sua blindagem eletromagnética, leveza e excelente absorção sonora, propriedades de isolamento acústico, tem sido usado para fazer painéis de isolamento acústico da indústria da construção, invólucro de instrumentos eletrônicos e estrutura de sala de blindagem elétrica.

Em materiais específicos, a espuma metálica é amplamente utilizada em alumínio, níquel, cobre e suas ligas, as principais características dos diferentes materiais de matriz e áreas de aplicação variam.
(1) Espuma de alumínio: Como o primeiro material de espuma metálica desenvolvido, a principal vantagem da espuma de alumínio reside no peso leve, isolamento térmico, isolamento acústico, blindagem eletromagnética, absorção de energia de impacto, etc., que é usada na camada de proteção contra impacto de mísseis, aeronaves e suas peças recicladas, e também é usada nas áreas de amortecedores de automóveis, dispositivos eletrônicos e mecânicos de amortecimento de vibração, cobertura de blindagem de ondas eletromagnéticas de fonte de alimentação no pulso e assim por diante;
(2) Espuma de níquel: com sua estrutura de poros conectados e alta porosidade, a espuma de níquel na alta ventilação, alta área de superfície e força capilar, enquanto na resistência à corrosão tem vantagens significativas, comumente usada na produção de filtros de fluidos, conversores catalíticos, atomizadores e placas de eletrodos de bateria e trocadores de calor;
(3) Espuma de cobre: ​​a espuma de cobre tem boa condutividade elétrica e ductilidade, na preparação de materiais de eletrodo negativo (portador) de bateria, portadores de catalisador e materiais de blindagem eletromagnética e outros aspectos de potencial considerável.