โฟมโลหะหมายถึงวัสดุโลหะพิเศษที่มีรูพรุนของโฟม ด้วยคุณสมบัติโครงสร้างเฉพาะตัว โฟมโลหะจึงมีข้อดีหลายประการ เช่น มีความหนาแน่นต่ำ มีประสิทธิภาพในการกันความร้อนที่ดี มีประสิทธิภาพในการกันเสียงที่ดี และความสามารถในการดูดซับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
มีการซึมผ่านของอากาศสูง รูพรุนเกือบทั้งหมดเชื่อมต่อกัน BET ของรูพรุนมีความหนาแน่นเป็นกลุ่มใหญ่และเล็ก
การจำแนกประเภทโฟมโลหะ
โฟมโลหะส่วนใหญ่ได้แก่ โฟมอลูมิเนียม โฟมทองแดง โฟมนิกเกิล และโฟมโลหะผสมชนิดอื่นๆ
โฟมอะลูมิเนียมผสมมีน้ำหนักเบาและมีคุณสมบัติในการดูดซับเสียง ฉนวนกันความร้อน ลดการสั่นสะเทือน ดูดซับพลังงานกระแทก และคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ฯลฯ เหมาะสำหรับชั้นป้องกันแรงกระแทกของขีปนาวุธ เครื่องบินและชิ้นส่วนกู้คืน บัฟเฟอร์รถยนต์ อุปกรณ์ลดการสั่นสะเทือนแบบเครื่องกลไฟฟ้า ฝาครอบป้องกันคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟพัลส์ ฯลฯ
เนื่องมาจากโครงสร้างรูพรุนที่เชื่อมต่อกันและความพรุนสูง โฟมนิกเกิลจึงมีประสิทธิภาพในการเกิดก๊าซสูง พื้นที่ผิวจำเพาะสูง และแรงแคปิลลารีสูง ส่วนใหญ่ใช้เป็นวัสดุที่ใช้งานได้ในการผลิตตัวกรองของเหลว อะตอมไมเซอร์ ตัวเร่งปฏิกิริยา แผ่นแบตเตอรี่ และเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน
โฟมทองแดงมีคุณสมบัติในการนำไฟฟ้าและความเหนียวที่ดี มีต้นทุนในการเตรียมการต่ำกว่าโฟมนิกเกิล และมีคุณสมบัติในการนำไฟฟ้าที่ดีกว่า จึงสามารถใช้ในการเตรียมวัสดุขั้วบวก (ตัวพา) ของแบตเตอรี่ ตัวพาตัวเร่งปฏิกิริยา และวัสดุป้องกันแม่เหล็กไฟฟ้าได้
โดยเฉพาะอย่างยิ่ง โฟมทองแดงใช้เป็นวัสดุฐานของอิเล็กโทรดแบตเตอรี่ ซึ่งมีข้อดีที่ชัดเจน อย่างไรก็ตาม ความต้านทานการกัดกร่อนของทองแดงไม่ดีเท่านิกเกิล ซึ่งทำให้การใช้งานมีข้อจำกัด
การใช้งานโฟมโลหะ
โฟมโลหะมีความแข็งแรง ความเหนียว และสามารถเติมแต่งได้ในระดับหนึ่ง และสามารถใช้เป็นวัสดุโครงสร้างน้ำหนักเบาได้ วัสดุนี้ถูกนำมาใช้เป็นวัสดุแกนสำหรับคลิปเครื่องบินมานานแล้ว ในอุตสาหกรรมอวกาศและขีปนาวุธ โฟมโลหะถูกใช้เป็นโครงสร้างรองรับการถ่ายเทความร้อนที่มีน้ำหนักเบา เนื่องจากสามารถเชื่อม ติดกาว หรือชุบด้วยไฟฟ้าบนโครงสร้างได้ จึงสามารถทำเป็นชิ้นส่วนรับน้ำหนักแบบแซนด์วิชได้ เช่น ส่วนรองรับเปลือกโลหะของปีก ส่วนรองรับป้องกันการยุบตัวของจมูกขีปนาวุธ (เนื่องจากมีสภาพนำความร้อนที่ดี) และส่วนล้อลงจอดของยานอวกาศ เป็นต้น
ในการก่อสร้าง จำเป็นต้องใช้โฟมโลหะเพื่อสร้างชิ้นส่วน ราวบันได หรือตัวรองรับที่มีน้ำหนักเบา แข็ง และทนไฟ การเร่งความเร็วและลดความเร็วของลิฟต์สมัยใหม่ที่ความถี่สูงและความเร็วสูงนั้นต้องใช้โครงสร้างโลหะโฟมน้ำหนักเบาซึ่งมีทั้งคุณสมบัติในการดูดซับพลังงานและรับน้ำหนักเพื่อลดการใช้พลังงาน เปลือกทรงกระบอกใช้กันอย่างแพร่หลายในโครงสร้างทางวิศวกรรม เช่น ลำตัวเครื่องบินและแท่นขุดเจาะน้ำมันนอกชายฝั่ง เปลือกทรงกระบอกที่มีผนังบางมีแนวโน้มที่จะเสียหายเมื่อรับน้ำหนัก แต่หากเปลือกได้รับการรองรับด้วยโฟมต่อเนื่อง เช่น ขดลวด โครงสร้างนั้นจะมีความแข็งแรงมากกว่าเปลือกตรงกลางที่ไม่มีการเสริมแรงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางและขนาดเท่ากัน
โฟมทองแดงผลิตง่ายและเสียรูปง่ายจึงเหมาะกับการนำมาใช้เป็นตัวยึด
โฟมโลหะยังสามารถใช้เป็นวัสดุเสริมแรงสำหรับวัสดุอินทรีย์ อนินทรีย์ และโลหะได้หลายชนิด ตัวอย่างเช่น วัสดุโลหะผสมอลูมิเนียมเสริมโฟมนิกเกิล (NFRA) ผลิตขึ้นหลังจากการทำให้แข็งตัวโดยการเติมอลูมิเนียมหลอมเหลวในโฟมนิกเกิล
โฟมโลหะเหมาะมากที่จะใช้เป็นวัสดุม้วนน้ำหนักเบาสำหรับการขนแผง เปลือก และท่อต่างๆ เพื่อผลิตวัสดุคอมโพสิตแบบลามิเนตหลากหลายชนิด ตัวอย่างทั่วไปของการใช้สื่อที่มีรูพรุนในส่วนประกอบโครงสร้างคือแผงแซนวิช แผงแซนวิชที่ใช้ในเครื่องบินสมัยใหม่ใช้ผิวคอมโพสิตแก้วหรือคาร์บอนไฟเบอร์ ชั้นผิวนี้จะถูกแยกออกจากวัสดุรังผึ้งเรซินด้วยโลหะ อลูมิเนียม หรือกระดาษ หรือด้วยโฟมโพลีเมอร์แบบแข็ง เพื่อให้แผงแซนวิชมีความแข็งแรงในการดัดเฉพาะเจาะจงและมีความแข็งแรงในการดัดเฉพาะเจาะจง เทคโนโลยีเดียวกันนี้ได้รับการขยายไปยังการใช้งานอื่นๆ ที่น้ำหนักเป็นตัวบ่งชี้หลัก เช่น ยานอวกาศ รถเลื่อน เรือแข่ง และอาคารเคลื่อนที่
การป้องกันแบบบัฟเฟอร์ถือเป็นการใช้งานหลักอย่างหนึ่งของโฟมโลหะ ซึ่งจะต้องมีความสามารถในการดูดซับพลังงานในขณะที่ควบคุมแรงสูงสุดที่กระทำต่อวัตถุเพื่อให้ได้รับการปกป้องต่ำกว่าขีดจำกัดของการก่อให้เกิดความเสียหาย
โฟมที่มีรูพรุนเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานประเภทนี้ โดยการควบคุมความหนาแน่นสัมพันธ์ ความแข็งแรงของโฟมโลหะสามารถปรับได้ในช่วงกว้าง
เวลาโพสต์: 16 มิ.ย. 2564
