فوم فلزی به مواد فلزی مخصوصی با منافذ فومی اشاره دارد. فوم فلزی به دلیل ویژگی‌های ساختاری منحصر به فرد خود، دارای مجموعه‌ای از مزایای خوب مانند چگالی کم، عملکرد عایق حرارتی خوب، عملکرد عایق صوتی خوب و توانایی جذب امواج الکترومغناطیسی است.

از نفوذپذیری هوای بالایی برخوردار است، تقریباً همه منافذ به هم متصل هستند، BET منافذ بزرگ و کوچک است.

طبقه‌بندی فوم فلزی

فوم فلزی عمدتاً به صورت فوم آلومینیومی، فوم مسی، فوم نیکل و سایر فوم‌های آلیاژی است.

فوم آلومینیوم با آلیاژها سبک وزن هستند و دارای ویژگی‌های جذب صدا، عایق حرارت، کاهش ارتعاش، جذب انرژی ضربه و موج الکترومغناطیسی و غیره می‌باشند. آنها برای لایه محافظ ضربه موشک، هواپیما و قطعات بازیابی آن، ضربه گیر خودرو، دستگاه کاهش ارتعاش الکترومکانیکی، پوشش محافظ موج الکترومغناطیسی منبع تغذیه پالسی و غیره مناسب هستند.

به دلیل ساختار منافذ متصل و تخلخل بالا، فوم نیکل عملکرد گازی بالا، سطح ویژه بالا و نیروی مویینگی دارد. این ماده عمدتاً به عنوان یک ماده کاربردی برای ساخت فیلترهای سیال، اتمایزرها، مبدل‌های کاتالیزوری، صفحات باتری و مبدل‌های حرارتی استفاده می‌شود.

فوم مس رسانایی و شکل‌پذیری خوبی دارد، هزینه آماده‌سازی آن نسبت به فوم نیکل کمتر است و رسانایی بهتری دارد، بنابراین می‌توان از آن در تهیه مواد آند (حامل) باتری، حامل‌های کاتالیزور و مواد محافظ الکترومغناطیسی استفاده کرد.

به طور خاص، از فوم مسی به عنوان ماده پایه الکترود باتری استفاده می‌شود که مزایای آشکاری دارد. با این حال، مقاومت مس در برابر خوردگی به خوبی نیکل نیست که کاربرد آن را محدود می‌کند.

کاربردهای فوم فلزی

فوم‌های فلزی از استحکام، شکل‌پذیری و قابلیت افزایش خاصی برخوردارند و می‌توانند به عنوان مصالح سازه‌ای سبک مورد استفاده قرار گیرند. این ماده مدت‌هاست که به عنوان ماده اصلی برای گیره‌های هواپیما مورد استفاده قرار می‌گیرد. در صنایع هوافضا و موشک، فوم‌های فلزی به عنوان سازه‌های سبک و پشتیبان انتقال حرارت استفاده می‌شوند. از آنجا که می‌توان آن را روی سازه جوش داد، چسباند یا آبکاری کرد، می‌توان آن را به یک عضو یاتاقان ساندویچی تبدیل کرد. مانند تکیه‌گاه پوسته فلزی بال، تکیه‌گاه ضد فروپاشی برای مخروط دماغه موشک (به دلیل رسانایی حرارتی خوب آن) و ارابه فرود فضاپیما و غیره.

در ساخت و ساز، فوم فلزی برای ساخت عناصر، نرده‌ها یا تکیه‌گاه‌های سبک، سخت و مقاوم در برابر آتش برای این موارد مورد نیاز است. افزایش و کاهش سرعت آسانسورهای مدرن در فرکانس و سرعت بالا نیز به ساختار سبک فلز فومی نیاز دارد که هم دارای جذب انرژی و هم دارای ویژگی‌های تحمل بار برای کاهش مصرف انرژی باشد. پوسته‌های استوانه‌ای به طور گسترده در سازه‌های مهندسی مانند بدنه هواپیما و سکوهای نفتی فراساحلی استفاده می‌شوند. پوسته‌های استوانه‌ای جدار نازک در معرض آسیب در هنگام قرار گرفتن در معرض بارها هستند، اما اگر پوسته توسط کلاف‌های فومی پیوسته پشتیبانی شود، سازه مقاومت بیشتری نسبت به یک پوسته مرکزی تقویت نشده با قطر و اندازه یکسان دارد.

فوم مسی به راحتی تولید می‌شود و به راحتی تغییر شکل می‌دهد، بنابراین برای بست‌ها مناسب است.

فوم‌های فلزی همچنین می‌توانند به عنوان تقویت‌کننده برای بسیاری از مواد آلی، معدنی و فلزی استفاده شوند. به عنوان مثال، آلیاژ آلومینیوم تقویت‌شده با فوم نیکل (NFRA) پس از انجماد با پر کردن آلومینیوم مذاب در فوم نیکل ساخته می‌شود.

فوم فلزی برای استفاده به عنوان یک ماده رول سبک وزن برای حمل انواع پنل‌ها، پوسته‌ها و لوله‌ها جهت ساخت انواع کامپوزیت‌های چندلایه بسیار مناسب است. یک نمونه بارز از استفاده از مواد متخلخل در قطعات سازه‌ای، ساندویچ پنل‌ها هستند. ساندویچ پنل‌های مورد استفاده در هواپیماهای مدرن از پوسته کامپوزیتی شیشه‌ای یا فیبر کربنی استفاده می‌کنند. این لایه پوسته توسط فلز، آلومینیوم یا کاغذ یا فوم پلیمری سفت و سخت از ماده لانه زنبوری رزینی جدا می‌شود تا به ساندویچ پنل، سختی خمشی و مقاومت خمشی ویژه زیادی بدهد. همین فناوری به کاربردهای دیگری که وزن یک شاخص کلیدی است، مانند سفینه‌های فضایی، سورتمه‌ها، قایق‌های مسابقه‌ای و ساختمان‌های متحرک نیز گسترش یافته است.

محافظت ضربه‌گیر نیز یکی از کاربردهای اصلی فوم‌های فلزی است که باید توانایی جذب انرژی را داشته باشند و در عین حال حداکثر نیروی وارد بر جسم را کنترل کنند تا در زیر حد آسیب‌زایی محافظت شوند.

فوم‌های متخلخل برای چنین کاربردهایی بسیار مناسب هستند. با کنترل چگالی نسبی آن، می‌توان استحکام فوم‌های فلزی را در طیف وسیعی تنظیم کرد.