وبلاگ
کاربرد فلزات فومشده به عنوان مواد کاربردی
فومفلزs عمدتاً به عنوان مواد کاربردی در زمینههای زیر کاربرد دارند:
(1)باتریمواد الکترود
با استفاده از فوم سرب متخلخل با وزن سبک، انرژی ویژه بالا و راندمان تبدیل جذب بالا، به عنوان ماده شبکهای برای باتریهای سرب-اسید عمل میکند. مواد فعال به طور یکنواخت در منافذ فوم سربی پوشش داده میشوند تا الکترودهای باتری را ایجاد کنند. ساختار شبکه سهبعدی شبکههای فوم سربی، توزیع جریان را بهبود میبخشد، مقاومت داخلی را کاهش میدهد، سینتیک واکنش را افزایش میدهد و ظرفیت ویژه و چگالی انرژی را افزایش میدهد. فومهای فلزی با تخلخل بالا که از طریق متالورژی پودر تولید میشوند، با موفقیت در سلولهای سوختی به کار رفتهاند.
(2) حاملهای کاتالیزور
فلزات فومی، با مساحت سطح ویژه بزرگ، انعطافپذیری مکانیکی و رسانایی حرارتی، حاملهای ایدهآلی برای کاتالیزور هستند. به عنوان مثال، دوغاب حاوی کاتالیزور به مواد مقاوم در برابر خوردگی آغشته میشود.فوم فلزیورقها، و به دنبال آن نورد و عملیات حرارتی با دمای بالا برای دستیابی به پیوند قوی. این طراحی پایداری کاتالیزور را حتی تحت شوکهای حرارتی مکرر تضمین میکند. چنین حاملهایی در عملیات حرارتی اگزوز نیروگاهها برای کاهش NOx استفاده میشوند.
(3) میراگرهای آکوستیک
فومهای فلزی، متشکل از اسکلتها و منافذ فلزی، جذب صدا و میرایی ارتعاش بسیار خوبی از خود نشان میدهند. سطوح تخلخل خاص، جذب فرکانس هدفمند را امکانپذیر میسازد.آلومینیوم فومیتیتانیوم متخلخل که در ژاپن، ایالات متحده و آلمان توسعه یافته است، در سیستمهای دریایی، ریلی و خودروسازی به کار گرفته شده است. تیتانیوم متخلخل، با چگالی کم، مقاومت در برابر حرارت و مقاومت در برابر خوردگی، در صدا خفه کنهای اگزوز توربینهای گازی که نیاز به دوام و عملکرد سبک دارند، به کار میرود.
(4) فیلتراسیون و جداسازی
فیلترهای فوم فلزی، نفوذپذیری سیال را با حفظ ذرات جامد ترکیب میکنند. فومهای فولاد ضد زنگ و مس به طور گسترده برای فیلتر کردن جامدات در مایعات (به عنوان مثال، سوختها، مذابهای پلیمری، سوسپانسیونها) و گازها استفاده میشوند. کاربردهای آنها شامل پالایش نفت، فرآوری پلیمر و تصفیه هوا است.
(5) مبدلهای حرارتی و خنککنندهها
فومهای آلیاژ مس یا آلومینیومکه دارای مساحت سطح بالا و رسانایی حرارتی هستند، در لولههای حرارتی و مبدلها استفاده میشوند. ساختار متخلخل آنها انتقال حرارت کارآمد را با عبور سیالات تسهیل میکند. خنکسازی تعرقی از تخلخل فلزات فوم بهره میبرد: واسطههای خنککننده (مایع/گاز) یک لایه مرزی عایق پایدار تشکیل میدهند و به مدیریت حرارتی استثنایی دست مییابند. فومهای مسی با تخلخل بالا در حال حاضر در لولههای حرارتی پیشرفته استفاده میشوند.
(6) شعلهشکنها
رسانایی حرارتی بالا و مساحت سطح فلزات فومی، امکان مهار شعله را فراهم میکند. این فلزات در خطوط لوله متان/گاز طبیعی نزدیک منابع احتراق نصب میشوند و به طور موثری مانع از انتشار شعله در حین حوادث احتراق میشوند.
(7) مواد زیست پزشکی
زیستسازگاری تیتانیوم متخلخل، آن را برای کاربردهای پزشکی مانند ایمپلنتهای ارتوپدی (مثلاً ساقههای فمورال تیتانیوم متخلخل) و ریشههای دندان مناسب میکند. کامپوزیتهای آلیاژ تنگستن-کروم-نیکل در پروتزهای دریچه قلب استفاده میشوند. کاربردهای دیگر شامل سیستمهای کنترل سیال (مثلاً تأخیردهندههای سیگنال در اتوماسیون)، دستگاههای ذخیرهسازی/انتقال سیال، اسپریکنندهها، محافظ الکترومغناطیسی، تصفیه آب و سیستمهای کنترل صوتی است.
