การจำแนกประเภทและการใช้โฟมโลหะ

วัสดุโลหะพิเศษที่มีรูพรุนของโฟมเรียกว่า Metal Foam มีการซึมผ่านของอากาศสูงและรูพรุนเกือบทั้งหมดเชื่อมต่อกัน โฟมโลหะให้ข้อดีหลายประการเนื่องจากคุณสมบัติทางโครงสร้างที่แตกต่างกัน รวมถึงความหนาแน่นต่ำ ฉนวนความร้อนและเสียงที่มีประสิทธิภาพ และความสามารถในการดูดซับรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า

การจำแนกประเภทของโฟมโลหะ

โฟมโลหะที่พบมากที่สุดคือโฟมที่ทำจากทองแดง นิกเกิล เหล็ก และโลหะผสมอื่นๆ

โฟมทองแดงสามารถใช้สร้างวัสดุแอโนดแบตเตอรี่ (พาหะ) สารพาหะของตัวเร่งปฏิกิริยา และวัสดุป้องกันแม่เหล็กไฟฟ้าได้ เนื่องจากโฟมทองแดงมีคุณสมบัตินำไฟฟ้าได้ดีกว่าโฟมนิกเกิล มีความเหนียวมากกว่า และเตรียมได้ง่ายกว่า

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง โฟมทองแดงถูกใช้เป็นวัสดุฐานของอิเล็กโทรดแบตเตอรี่ ซึ่งมีประโยชน์อย่างชัดเจน อย่างไรก็ตาม ความต้านทานการกัดกร่อนของทองแดงต่ำกว่านิกเกิล อย่างไรก็ตาม ข้อจำกัดในการใช้งาน

โฟมนิกเกิลมีพื้นที่ผิวจำเพาะสูง แรงของเส้นเลือดฝอย และประสิทธิภาพของก๊าซ เนื่องจากโครงสร้างรูพรุนที่เชื่อมโยงกันและความพรุนสูง ส่วนใหญ่จะใช้เป็นวัสดุในการทำงานเพื่อสร้างเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน อะตอมไมเซอร์ ตัวกรองของไหล และเครื่องฟอกไอเสีย

การใช้งานสำหรับโฟมโลหะ

โฟมโลหะถูกใช้เป็นโครงสร้างรองรับน้ำหนักเบาและถ่ายเทความร้อนในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศและขีปนาวุธ เนื่องจากสามารถเชื่อม ติดกาว หรือชุบด้วยไฟฟ้าเข้ากับโครงสร้างได้ จึงสามารถนำมาทำเป็นชิ้นส่วนแบริ่งแบบแซนวิชได้ เช่น ส่วนรองรับเปลือกโลหะของปีก โครงสร้างป้องกันการยุบตัว และอื่นๆ วัสดุนี้ถูกใช้เป็นวัสดุหลักสำหรับคลิปหนีบเครื่องบินมานานแล้ว

การเร่งความเร็วและการชะลอตัวของลิฟต์สมัยใหม่ที่ความถี่สูงและความเร็วสูงยังต้องการโครงสร้างน้ำหนักเบาของโฟมโลหะซึ่งมีทั้งการดูดซับพลังงานและลักษณะการรับน้ำหนักเพื่อลดการใช้พลังงาน เปลือกทรงกระบอกใช้กันอย่างแพร่หลายในโครงสร้างทางวิศวกรรม เช่น ลำตัวเครื่องบินและแท่นขุดเจาะน้ำมันนอกชายฝั่ง เปลือกทรงกระบอกผนังบางใช้กันอย่างแพร่หลายในโครงสร้างทางวิศวกรรม

โฟมทองแดงเหมาะสำหรับรัดเพราะทำง่ายและเสียรูปง่าย

วัสดุอินทรีย์ อนินทรีย์ และโลหะจำนวนมากสามารถเสริมกำลังได้โดยใช้โฟมโลหะ

ตัวอย่างเช่น วัสดุโลหะผสมอะลูมิเนียมเสริมแรงด้วยโฟมนิกเกิล (NFRA) ถูกสร้างขึ้นโดยการห่อหุ้มอะลูมิเนียมหลอมเหลวไว้ในวัสดุหลังจากที่แข็งตัวแล้ว

เพื่อสร้างวัสดุผสมลามิเนตที่หลากหลาย โฟมโลหะเป็นวัสดุม้วนน้ำหนักเบาที่เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการพกพาแผง เปลือกหอย และท่อต่างๆ แผงแซนวิชเป็นตัวอย่างทั่วไปของการใช้วัสดุที่มีรูพรุนในองค์ประกอบโครงสร้าง เครื่องบินสมัยใหม่ใช้แผงแซนวิชที่มีผิวประกอบเป็นแก้วหรือคาร์บอนไฟเบอร์ เพื่อให้แผงแซนวิชมีความแข็งในการดัดและความแข็งแรงในการดัดที่เฉพาะเจาะจงอย่างมีนัยสำคัญ ชั้นของผิวหนังนี้จะถูกแยกออกจากวัสดุรังผึ้งเรซินด้วยโลหะ อะลูมิเนียม กระดาษ หรือโฟมโพลิเมอร์แข็ง เทคโนโลยีเดียวกันนี้ได้รับการขยายไปสู่การใช้งานที่หลากหลายโดยที่น้ำหนักเป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญ เช่น อาคารที่เคลื่อนไหวได้ รถลากเลื่อน ยานอวกาศ และเรือแข่ง

โฟมโลหะส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการป้องกันแบบบัฟเฟอร์ ซึ่งต้องการความสามารถในการดูดซับพลังงานในขณะที่จำกัดแรงสูงสุดที่กระทำต่อวัตถุที่จะป้องกันให้ต่ำกว่าเกณฑ์ที่ก่อให้เกิดความเสียหาย การใช้งานดังกล่าวทำงานได้ดีกับโฟมที่มีรูพรุน ความต้านทานแรงดึงของโฟมโลหะสามารถเปลี่ยนแปลงได้อย่างกว้างขวางโดยการปรับความหนาแน่นสัมพัทธ์