Metal Foam - metallo che respira

Grazie alla sua particolare struttura, possiede proprietà speciali sotto molti aspetti. Come strutturaleMateriale, è caratterizzato da leggerezza ed elevata resistenza specifica; in quanto materiale funzionale, presenta diverse proprietà fisiche quali porosità, smorzamento delle vibrazioni, assorbimento del suono, isolamento acustico, dissipazione del calore, assorbimento dell'energia d'impatto, schermatura elettromagnetica e così via.
Schiuma metallicaviene preparato con il metodo della metallurgia delle polveri e con il metodo dell'elettrodeposizione, il primo aggiungendoSchiumaagente legante sul metallo fuso per produrre schiuma metallica; quest'ultima mediante processo di elettrodeposizione sullo scheletro di schiuma di poliuretano replicato in schiuma metallica.
Il metodo della metallurgia delle polveri per produrre schiuma metallica prevede l'aggiunta di un agente espandente in polvere (come NH4Cl), sinterizzando la volatilizzazione dell'agente espandente e lasciando dei pori. Schiume metalliche con pori di forma regolare e una porosità fino al 95% possono essere prodotte mediante deposizione elettrochimica, inclusi materiali schiumosi con metalli e leghe come Cu, Ni, NiCrFe, ZnCu, NiCu, NiCrW, NiFe e altri metalli e leghe come scheletro. Il metallo depositato elettrochimicamente sul corpo poroso viene sinterizzato in modo che i componenti depositati siano collegati tra loro come un tutt'uno e la resistenza sia all'altezza del metallo schiumoso altamente poroso richiesto, che può essere riempito con più sostanze come catalizzatori ed elettroliti durante l'uso.
L'alluminio, il nichel e le loro leghe sono stati impiegati come schiume metalliche pratiche; inoltre, anche la schiuma di rame ha un certo margine di sviluppo.
Schiuma di alluminioe le sue leghe sono leggere, con assorbimento acustico, isolamento termico, smorzamento delle vibrazioni, assorbimento dell'energia d'impatto e delle onde elettromagnetiche e altre caratteristiche, adatte per missili, aerei e le relative parti di recupero dell'impatto dello strato protettivo, respingenti per autoveicoli, dispositivi di smorzamento delle vibrazioni dei macchinari elettronici, schermatura delle onde elettromagnetiche a impulsi.
schiuma di nichelPresenta un'elevata permeabilità ai gas, un'elevata superficie specifica e forza capillare grazie alla sua struttura a pori connessi e all'elevata porosità, ed è utilizzato principalmente come materiale funzionale per la realizzazione di filtri per fluidi, atomizzatori, convertitori catalitici, piastre per elettrodi di batterie e scambiatori di calore.
schiuma di rameConduttività e duttilità sono buone, e il costo di preparazione è inferiore a quello della schiuma di nichel. La migliore conduttività ne consente l'utilizzo per la preparazione di materiali per elettrodi negativi (portatori) per batterie, portatori di catalizzatori e materiali per schermatura elettromagnetica. In particolare, la schiuma di rame per batterie, utilizzata come substrato per elettrodi, presenta alcuni evidenti vantaggi, ma a causa della sua resistenza alla corrosione, il rame non è altrettanto resistente del nichel, limitandone così alcune applicazioni.
Questo materiale è stato a lungo utilizzato come materiale di base per i componenti di fissaggio degli aeromobili. Nell'industria aerospaziale e missilistica, può essere utilizzato per componenti a sandwich, come il guscio metallico dell'ala del corpo di supporto, il cono di prua del missile, il guscio del corpo di supporto sottoposto a collasso ad alta temperatura (grazie alla sua buona conduttività termica) e il carrello di atterraggio dei veicoli spaziali. In edilizia, la schiuma metallica è necessaria per realizzare elementi leggeri, duri e ignifughi, ringhiere o corpi di supporto per questi oggetti. L'accelerazione e la decelerazione ad alta frequenza e alta velocità dei moderni ascensori richiedono anche strutture leggere con proprietà sia di assorbimento di energia che di carico per ridurre il consumo energetico. Anche l'ammortizzazione è uno dei principali utilizzi della schiuma metallica, che deve avere la capacità di assorbire energia mantenendo la forza massima che agisce sull'oggetto protetto al di sotto del limite di danneggiamento.