Τι είναι ο αφρός μετάλλου;

Ο αφρός μετάλλου είναι ένας αφρός — ουσία γεμάτη με φυσαλίδες αερίου — κατασκευασμένος από μέταλλο, συχνά αλουμίνιο. Ο μεταλλικός αφρός διατίθεται σε δύο ποικιλίες, αφρός κλειστής κυψέλης, με σφραγισμένους πόρους και αφρός ανοιχτής κυψέλης, με ανοιχτούς πόρους. Οι μεταλλικοί αφροί έχουν πολύ υψηλό πορώδες, όπου το 75-95% του όγκου του υλικού είναι κενό, γεμάτο με αέρα ή υδρογόνο. Οι μεταλλικοί αφροί διατηρούν πολλά από τα χαρακτηριστικά του μετάλλου που χρησιμοποιείται για την παραγωγή τους, όπως η μη εύφλεκτη ικανότητα. Από την άλλη πλευρά, οι αφροί μετάλλων είναι λιγότερο αγώγιμοι από το συμπαγές μέταλλο και είναι ουσιαστικά πιο αδύναμοι, αν και σπάνια πιο αδύναμοι από το ξύλο. Οι αφροί μετάλλων είναι εύκολα ανακυκλώσιμοι πίσω στο αρχικό μέταλλο, καθιστώντας τους πιο επαναχρησιμοποιήσιμους από τους αφρούς πολυμερούς.

Ο μεταλλικός αφρός θεωρείται μερικές φορές υποσύνολο κυψελωτών μεταλλικών υλικών γενικά, το οποίο περιλαμβάνει επίσης “μεταλλικά σφουγγάρια”, αν και συχνά ο όρος “μεταλλικοί αφροί” χρησιμοποιείται εναλλακτικά με όλα τα κυψελωτά μεταλλικά υλικά. Διακρίνονται διάφορες κατηγορίες κυψελωτών μεταλλικών υλικών, συμπεριλαμβανομένων κυψελωτών μετάλλων (μεταλλικός αφρός με εσωτερικές κυψέλες, συνήθως κλειστές), πορώδους μετάλλου (με κλειστά, ομαλά καμπυλωτά κενά (πόροι) και όχι οδοντωτά ή ανοιχτά κενά), μεταλλικοί αφροί (ειδικές περιπτώσεις πορώδους μέταλλα, που δημιουργούνται με φυσαλίδες αερίου μέσω υγρού μετάλλου και στη συνέχεια αφήνοντάς το να στερεοποιηθεί) και μεταλλικά σφουγγάρια, που είναι ουσιαστικά αφρός ανοιχτής κυψέλης όπου ολόκληρος ο χώρος των κενών είναι διασυνδεδεμένος. Αυτές οι κατηγορίες δεν αλληλοαποκλείονται και υπάρχουν ορισμένες ουσίες που καλύπτουν πολλές κατηγορίες. Για παράδειγμα, ένας αφρός με σπασίματα μεταξύ των τοιχωμάτων της κυψέλης μπορεί να βρίσκεται στην άκρη ενός μεταλλικού αφρού και ενός μεταλλικού σπόγγου.

Πολλοί μεταλλικοί αφροί δημιουργούνται με την εισαγωγή φυσαλίδων αέρα στο λιωμένο μέταλλο. Η κατασκευή αφρού από λιωμένο μέταλλο δεν είναι εύκολη και το υλικό είναι αναλόγως ακριβό. Πρέπει να χρησιμοποιηθεί ένας παράγοντας αφρισμού όπως το κονιοποιημένο υδρίδιο του τιτανίου, το οποίο αποσυντίθεται σε τιτάνιο και υδρογόνο σε υψηλές θερμοκρασίες. Ο αφρός μετάλλου είναι ένα ειδικό υλικό που χρησιμοποιείται για την αεροδιαστημική, τους εναλλάκτες θερμότητας και άλλες εφαρμογές υψηλής απόδοσης. Επειδή ο μεταλλικός αφρός είναι άκαμπτος και ελαφρύς, έχει συχνά προταθεί ως φουτουριστικό δομικό υλικό, αν και δεν έχει χρησιμοποιηθεί ακόμη σοβαρά ως ένα. Ορισμένοι εμπορικοί αφροί μετάλλων περιλαμβάνουν τους M-Pore, Porvair, Duocel, Metal Foam Korea, Metafoam και Recemat. Οι πόροι στους μεταλλικούς αφρούς έχουν συνήθως διάμετρο μεταξύ 1-8 mm, αλλά ορισμένοι ειδικοί αφροί έχουν πόρους τόσο μικρούς που είναι αόρατοι με γυμνό μάτι.

Οι αφροί μετάλλων κλειστής κυψέλης παράγονται μόνο από το 1990 περίπου. Περιέργως, ορισμένοι μεταλλικοί αφροί είναι τόσο διάχυτοι που επιπλέουν στο νερό. Οι αφροί μετάλλων διαφημίζονται μερικές φορές ως το ιδανικό υλικό για την κατασκευή πλωτών πλατφορμών ωκεανών για ηλιακούς συλλέκτες ή ακόμα και πόλεις.