فوم‌های فلزی: مواد چندمنظوره با خواص منحصر به فرد

در مورد فلزفومs، ذکر خواص ساختاری اسفنجی آنها حائز اهمیت است. این مواد بسیار نفوذپذیر هستند و تخلخل آنها بیش از 90٪ است و قطر منافذ آنها در محدوده میلی‌متر و سطح ویژه بزرگی دارند. با وجود حجم نسبتاً کم، استحکام و سفتی خاصی از خود نشان می‌دهند. هنگامی که تحت فشار قرار می‌گیرند، فروپاشی منافذ منجر به افزایش ناحیه نیرو و سخت شدن کرنش ماده می‌شود و فوم فلزی را در جذب انرژی ضربه برتری می‌دهد.
در حال حاضر، روش‌های مختلفی برای تهیهفوم‌های فلزیاز جمله تف‌جوشی، آبکاری الکتریکی، ریخته‌گری تحت فشار و فوم‌سازی. در میان آنها، روش متالورژی پودر به ویژه در روش‌های آبکاری الکتریکی و فوم‌سازی رایج است. در روش اول، فوم‌های فلزی با افزودن یک عامل دمنده به فلز مذاب تهیه می‌شوند، در حالی که در روش دوم، فوم‌های فلزی با استفاده از فرآیند رسوب الکتریکی روی اسکلت فوم پلی اورتان تکثیر می‌شوند.
فوم‌های فلزی پرکاربرد شامل موارد زیر هستندآلومینیوم، نیکل، مس،و آلیاژهای آنها. اینهاموادها طیف گسترده‌ای از کاربردها را در زمینه‌های مختلف دارند. به عنوان مثال،فوم آلومینیومیو آلیاژهای آن به دلیل خواص سبک وزنی مانند عایق حرارتی و صوتی و محافظ الکترومغناطیسی، اغلب در لایه‌های محافظ ضربه موشک‌ها، هواپیماها و قطعات بازیافتی آنها استفاده می‌شوند. در عین حال، در بافر خودرو، دستگاه‌های میراگر ارتعاش الکترونیکی و مکانیکی، پوشش محافظ موج الکترومغناطیسی با توان پالس و سایر زمینه‌ها نیز می‌توان شکل آن را مشاهده کرد.فوم نیکلاز سوی دیگر، به لطف ساختار منافذ متصل و تخلخل بالای خود، در فیلترهای سیال، مبدل‌های کاتالیزوری و اتومایزرها و همچنین در تولید صفحات الکترود باتری و مبدل‌های حرارتی می‌درخشد. علاوه بر این،فوم مسیهمچنین به دلیل رسانایی الکتریکی و شکل‌پذیری خوب و همچنین هزینه پایین آماده‌سازی، جایگاه خود را در تهیه مواد آند برای باتری‌ها، حامل‌های کاتالیزور و مواد محافظ الکترومغناطیسی پیدا کرده است. با این وجود، مقاومت در برابر خوردگی فوم مس کمی کمتر از نیکل است که دامنه کاربرد آن را تا حدی محدود می‌کند.

دستورالعمل‌های استفاده از فوم فلزی
فوم فلزی به عنوان یک ماده منحصر به فرد و چند منظوره، طیف وسیعی از کاربردها را در زمینه‌های مختلف دارد. سبکی، تخلخل بالا و خواص فیزیکی و شیمیایی منحصر به فرد آن، آن را برای بسیاری از سناریوهای کاربردی ایده‌آل می‌کند. بر اساس مشکلاتی که به آنها می‌پردازد، ما کاربردهای فوم‌های فلزی را به چهار حوزه اصلی طبقه‌بندی کرده‌ایم:
اولین مورد، حوزه کامپوزیت‌های ساندویچی است.فوم‌های فلزیبه دلیل استحکام و شکل‌پذیری خاص و همچنین چگالی و وزن کم، اغلب برای ساخت کامپوزیت‌های چندلایه استفاده می‌شوند. این مواد در ساخت کویل‌های سبک مانند پنل‌های باربر، پوسته‌ها و لوله‌ها عالی هستند و به طور گسترده در هسته‌های اجزای ساندویچی هواپیما، ساختمان‌های قابل حمل، کشتی‌های هوایی و سورتمه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند.

ثانیاً، فوم‌های فلزی به عنوان تکیه‌گاه نیز استفاده می‌شوند. سبکی، استحکام و قابلیت‌های خوب تحمل بار و انتقال حرارت، آنها را در ساخت قطعاتی مانند پوشش بال، دماغه موشک و ارابه فرود سفینه‌های فضایی مهم می‌کند. فوم‌های فلزی همچنین در ساخت و ساز که در آن به عناصر یا نرده‌های سبک، سفت و مقاوم در برابر آتش نیاز است، و همچنین برای تقویت سازه‌هایی مانند پوسته‌های استوانه‌ای با دیواره نازک، ضروری هستند.
علاوه بر این،فوم فلزیدر ضربه‌گیری و جذب ضربه عالی عمل می‌کند. انرژی را جذب کرده و نیروهای خارجی را کاهش می‌دهد و با تنظیم چگالی خود برای استحکام، برای کاربردهای ضربه‌گیری در طیف وسیعی از مواد مناسب است. تحت تنش ثابت، فوم‌های فلزی قادر به تحمل کرنش‌های فشاری بزرگ و جذب مقادیر زیادی انرژی هستند و این امر آنها را به طور منحصر به فردی برای استفاده در زمینه‌هایی مانند ساخت استخوان مصنوعی مناسب می‌کند.
علاوه بر این، فوم فلزی به طور گسترده در زمینه کاهش نویز استفاده می‌شود. اثر آکوستیک و جذب صدای خوب آن باعث می‌شود که نقش کلیدی در کاهش نویز بزرگراه‌ها، سیلندرهای موتور احتراق داخلی خودرو، اتاق تولید برق قطارهای پرسرعت، ضبط‌های رادیویی و موارد دیگر داشته باشد.