1. Пенометаллы, пеноалюминий

Пенометаллы могут быть изготовлены из совершенно различных базо-вых материалов: никель, медь, железо, нихром, алюминий, фехраль, хромаль, нержавеющие стали и сплавы, бронзы, монель, кобальт, родий, платина, зо-лото, серебро и другие. Данный класс материалов находит самые разно-образные применения. В то же время для широкого круга возможных потребителей они до сих пор малоизвестны [7].

Кратко о некоторых пенометаллах:

Пеноникель (рисунок..1). Пеноникель, разрабатывается, в частности, российской компанией «Новомет-Пермь». По данным этой фирмы, такой материал обладает экстремально высокой сообщающейся пористостью 96 % и экстраординарными свойствами. Это структурный аналог открытого ячеистого пенополиуретана, с высокой химической и термической стойкостью, металлической прочностью и жесткостью, низким гидравлическим сопротивлением и развитой удельной поверхностью. Пеноникель – необычайно пластичен и технологичен, поддается различным видам механической обработки для придания изделиям требуемой геометрической конфигурации [8].

Пеноникель характеризуется дискретно варьируемым размером пор от 10 до 80 ррi (пор/дюйм) и плавно регулируемой плотностью от 0,3 до 1,5 г/с [9].

Уникальные свойства пеноникеля делают его пригодным для широкого диапазона применений. Среди них: теплообменники, пламепреградители, звукоизолирующие устройства, гомогенизаторы жидкостей и газов, электрофильтры, адсорберы, наполнители многослойных конструкций, применяется в аккумуляторных электродах, топливных элементах, электролизерах, шумопоглотителях, катализаторах, уловителях аэрозолей и др. [7].

На рисунке 2 представлены изделия из пеноникеля.

Рисунок 1 – Микроструктура пеноникеля [7]

Рисунок 2 – Изделия из пеноникеля для фильтроэлементов (тонкость фильтрации 2,5 - 0,3 мм) [9]

Пеномедь (рисунок..3). Пеномедь широко используется в теплообменных и теплоотводящих устройствах, в демпферах механических и акустических импульсов, в смесителях газов; в уловителях аэрозолей, в биоцидных фильтрах [7].

Рисунок 3 – Микроструктура пеномеди [7]

Пеномедь обладает рядом полезных свойств, значительно проводит тепло и электрический ток. Может быть произведена как наполнитель в стальных деталях (рисунок 4) [10].

Пеномедь может быть использована в: материалах фильтрации воздуха/масла/дыма и т. д., устранение температурного перегрева материалов электронных приборов, в шумопоглощающих элементах, в электродных материалах для батарей, таких как литий-ионные батареи, топливные элементы и т. д., в качестве декоративных материалов для строительства, в носителях катализаторов и др. [11].

Рисунок 5 – Стальной цилиндр (трубка) заполненная пеномедью [10]

Пенонихром (рисунок 6). Пенонихром применяется в качестве жаростойких носителей катализаторов, фильтров, огнепреградителей, инфракрасных излучателей, электрических нагревателей, конструктивных элементов, уловителей аэрозолей [7].

Рисунок 6 – Микроструктура пенонихрома [7]

Пеносталь (рисунок 7). Пеносталь является материалом, устойчивым к коррозии, обладает отличными показателями ударостойкости, высокой прочностью и антиусталостными свойствами, недорог и прост в изготовлении [12].

Рисунок 7 – Микроструктура пеностали [12]

Пеноалюминий (рисунок 8). Пеноалюминий применяется в шумопоглотителях, теплообменных и теплоотводящих устройствах, заполнителях полостей и емкостей, демпферах механических, акустических и ЭМ импульсов; выравнивателях газовых потоков, несущих матрицах и регуляторах горения для твердых топлив, сендвич-панелей и др. [7].

Рисунок 8 – Микроструктура пеноалюминия [7]

В последние годы в мировой промышленности проявляется повышенный интерес к пористым материалам на основе алюминия, обладающим уникальными технологическими и эксплуатационными свойствами.

Пеноалюминий – материал с закрытыми порами, получаемый методом порошковой или литейной технологий [2].

Пеноалюминий – алюминий или сплав алюминия, состоящий из пузырьков газа (85 – 90%) с целью образования ячеистого (пористого) строения [13].

Вспененный алюминий — принципиально новый металлический материал, сформированный в губкообразный вид, образующийся после вспенивания алюминиевого расплава путем добавления порообразователей (порофоров), либо же с помощью смешивания порошков алюминия и порофора, и дальнейшее вспенивание полученного после прессования прекурсора. Внутренняя структура пеноалюминия содержит в себе множество пор.

Пористость структуры придает вспененному алюминию большую легкость по сравнению с исходным материалом. Также возрастает способность к поглощению энергии и снижается теплопроводность.

Вспененный алюминий находит сейчас все более широкое применение в промышленности, строительстве и в других технологических отраслях.

Он отлично поглощает звук, и при этом остается гигроскопичным и воздухопроницаемым.

Вспененный алюминий может быть применен даже в аэрокосмической промышленности, где необходимы материалы с термостабильным состоянием при температурах свыше 200°С.

Этот материал высокоэкологичен и может быть легко переработан [14].

На рисунке 9 представлен образец пеноалюминия и его излом.

Рисунок 9 – Прямоугольный образец пеноалюминия и его излом [15]

Пеноалюминий сочетает в себе легкость и обрабатываемость алюминия с хорошей звуко и теплоизоляцией пен. Поры замкнутые, то есть воду такой материал впитывать не должен и будет в ней плавать [15].

Пеносвинец

Пеносвинец – материал пористого строения, очень хорошо подходит для использования его в ядерной промышленности для защиты от радиации [16].

Пеножелезо

Пеножелезо можно использовать при создании брони облегченных моторов, подводных лодок, мостов и т. п. [16].

Используется для подшипников скольжения получается из железного порошка путем сжатия, спекания, пропитывания маслом и калибровки [17].

Благодаря своим специальным свойствам, пенометаллы нашли применения во многих областях. Главная ценность пенометаллов заключается не в каком-либо одном уникальном свойстве, а в уникальной совокупности характеристик. Произвольная комбинация нескольких свойств и областей применения для одного и того же материала в одних и тех же условиях позволяет создавать принципиально новые изделия и технологии. Огромная функциональность определяет главную ценность этого класса материалов [7].