Schiuma metallica: un nuovo materiale metallico che è allo stesso tempo “resistente” e “leggero”.

MetalloSchiumaHa una struttura unica, che combina le caratteristiche del metallo con le proprietà funzionali dei materiali porosi. La schiuma metallica appartiene ai materiali metallici porosi, la porosità interna può raggiungere il 90% o più, la forma è simile a quella di una "schiuma" o a "nido d'ape", rompendo il concetto tradizionale di struttura densa del metallo, sia per le caratteristiche di "resistenza" del metallo che per quelle di "leggerezza" della bolla, rappresentando una nuova integrazione struttura-funzione dei materiali metallici. "Rompe il concetto tradizionale di struttura densa del metallo e possiede sia le caratteristiche del metallo che quelle della bolla, rappresentando un nuovo tipo di materiale metallico con integrazione struttura-funzione. Grazie alla sua struttura unica, la schiuma metallica non solo mantiene la conduttività, la duttilità, la saldabilità e altre caratteristiche del materiale metallico di base, ma possiede anche le proprietà funzionali dei materiali porosi, come l'assorbimento di energia e lo smorzamento delle vibrazioni, la riduzione del rumore, la schermatura elettromagnetica, la permeabilità all'aria e all'acqua, caratteristiche che hanno attirato grande attenzione nel campo della scienza dei materiali in patria e all'estero ed sono ampiamente utilizzate nei settori aerospaziale e petrolchimico.

I principali metodi per classificare la schiuma metallica sono:
(1) In base alle dimensioni del diametro dei pori e della porosità: diametro dei pori inferiore a 0,3 mm, porosità tra il 45% e il 90%, noto come metallo poroso; e diametro dei pori di 0,5-6 mm, porosità superiore al 90%, noto come schiuma metallica;
(2) Secondo la struttura dei pori: si divide in struttura a pori passanti e struttura a pori chiusi;
(3) Secondo il processo di preparazione: inizialmente preparato con il metodo di schiumatura è chiamato schiuma metallica, e successivamente sviluppato una fusione di percolazione e altri metodi di preparazione è anche chiamato metallo di ventilazione;
(4) In base al tipo di matrice: schiuma di alluminio, schiuma di nichel, schiuma di rame e così via. Il processo di preparazione, il metodo tradizionale per ottenere la schiuma metallica, si basa principalmente su una struttura porosa irregolare e complessa. La stampa 3D può controllare accuratamente la struttura dei pori, consentendo alla schiuma metallica di ampliare gli scenari applicativi, come il titanio poroso in ambito medico, strumenti di precisione e altri campi, per colmare le lacune applicative della schiuma metallica.

Materiale integrato strutturale-funzionale, la prospettiva di applicazione della schiuma metallica è ampia
La schiuma metallica integra struttura e funzione: come materiale strutturale, la schiuma metallica ha le caratteristiche di leggerezza e elevata resistenza specifica; come materiale funzionale, la schiuma metallica ha una varietà di proprietà fisiche.SicProprietà come porosità, smorzamento delle vibrazioni, assorbimento acustico, isolamento acustico, dissipazione del calore, assorbimento degli urti, schermatura elettromagnetica e così via. Grazie alle sue proprietà uniche, la schiuma metallica è stata ampiamente utilizzata in settori industriali e high-tech:
(1) Utilizzando caratteristiche di leggerezza e di elevata resistenza specifica, viene utilizzato per realizzare dispositivi di galleggiamento in acqua, attrezzature sportive (come slitte, ecc.) e parti corrispondenti di veicoli aerospaziali;
(2) L'uso di materiali porosi, con la produzione di filtri chimici, per la purificazione dell'acqua utilizzata nel processore di gassificazione, il rifornimento automatico di cuscinetti a olio, decorazioni profumate, ecc.;
(3) l'uso di smorzamento delle vibrazioni, prestazioni di smorzamento, con la sua produzione come tampone, assorbitore di vibrazioni, come il carrello di atterraggio dell'astronave, cuscini di sicurezza della trasmissione dell'elevatore e una varietà di scatole, in particolare scatole di trasporto aereo, letti di macchine utensili, basi, anelli di smorzamento e così via;
(4) L'uso della sua schermatura elettromagnetica, della leggerezza e dell'eccellente assorbimento acustico, delle proprietà di isolamento acustico, è stato utilizzato per realizzare pannelli isolanti acustici per l'industria edile, gusci di strumenti elettronici e strutture di schermatura elettrica.

In materiali specifici, la schiuma metallica è ampiamente utilizzata nell'alluminio, nel nichel, nel rame e nelle sue leghe, ma le caratteristiche principali dei diversi materiali della matrice e dei campi di applicazione variano.
(1) Schiuma di alluminio: essendo il primo materiale metallico espanso sviluppato, il vantaggio principale della schiuma di alluminio risiede nella leggerezza, nell'isolamento termico, nell'isolamento acustico, nella schermatura elettromagnetica, nell'assorbimento dell'energia d'impatto, ecc., che viene utilizzata nello strato di protezione dall'impatto di missili, aerei e le loro parti riciclate, ed è anche utilizzata nei campi del tampone automobilistico, del dispositivo di smorzamento delle vibrazioni elettroniche e meccaniche, della copertura di schermatura delle onde elettromagnetiche dell'alimentatore nell'impulso e così via;
(2) Schiuma di nichel: con la sua struttura a pori connessi e l'elevata porosità, la schiuma di nichel nell'elevata ventilazione, elevata area superficiale e forza capillare, mentre nella resistenza alla corrosione presenta vantaggi significativi, comunemente utilizzata nella produzione di filtri per fluidi, convertitori catalitici, atomizzatori e piastre per elettrodi di batterie e scambiatori di calore;
(3) Schiuma di rame: la schiuma di rame ha una buona conduttività elettrica e duttilità, nella preparazione di materiali per elettrodi negativi (portatori) di batterie, portatori di catalizzatori e materiali di schermatura elettromagnetica e altri aspetti di notevole potenziale.