기능성 소재로서의 발포 금속의 응용

거품금속s는 주로 다음 분야의 기능성 소재로 적용됩니다.

(1)배터리전극 재료

다공성 납 폼은 가볍고 비에너지가 높으며 흡수 변환 효율이 높은 특성을 활용하여 납축전지의 그리드 소재로 사용됩니다. 활물질은 납 폼의 기공 내에 균일하게 코팅되어 배터리 전극을 형성합니다. 납 폼 그리드의 3차원 네트워크 구조는 전류 분포를 개선하고, 내부 저항을 줄이며, 반응 속도를 향상시키고, 비용량과 에너지 밀도를 증가시킵니다. 분말 야금법을 통해 생산된 고다공성 금속 폼은 연료 전지에 성공적으로 적용되었습니다.

(2) 촉매 담체

비표면적이 크고 기계적 탄성률과 열전도도가 우수한 폼 금속은 이상적인 촉매 담체입니다. 예를 들어, 촉매가 함유된 슬러리는 내식성 물질에 함침됩니다.폼 메탈시트를 압연하고 고온 처리하여 강력한 결합력을 얻습니다. 이러한 설계는 반복적인 열충격에도 촉매 안정성을 보장합니다. 이러한 담체는 NOx 저감을 위한 발전소 배기가스 처리에 사용됩니다.

(3) 음향 댐퍼

금속 골격과 기공으로 구성된 금속 폼은 탁월한 흡음성과 진동 감쇠력을 제공합니다. 특정 기공률은 특정 주파수의 흡음을 가능하게 합니다.폼 알루미늄일본, 미국, 독일에서 개발된 티타늄은 해양, 철도, 자동차 시스템에 적용되어 왔습니다. 밀도가 낮고 내열성, 내식성이 우수한 다공성 티타늄은 내구성과 경량성이 요구되는 가스터빈 배기 소음기에 사용됩니다.

(4) 여과 및 분리

폼 금속 필터는 유체 투과성과 고체 입자 제거 기능을 결합한 필터입니다. 스테인리스 스틸 및 구리 폼은 액체(예: 연료, 폴리머 용융물, 현탁액) 및 기체 내 고체를 여과하는 데 널리 사용됩니다. 석유 정제, 폴리머 가공, 공기 정화 등에 사용됩니다.

(5) 열교환기 및 냉각기

구리 또는 알루미늄 합금 폼높은 표면적과 열전도도를 특징으로 하는 은 히트 파이프와 열교환기에 사용됩니다. 다공성 구조는 유체가 통과할 때 효율적인 열 전달을 용이하게 합니다. 증산 냉각은 폼 금속의 다공성을 활용합니다. 냉각 매체(액체/기체)는 안정적인 단열 경계층을 형성하여 탁월한 열 관리 성능을 제공합니다. 고다공성 구리 폼은 이미 첨단 히트 파이프에 사용되고 있습니다.

(6) 화염 방지 장치

폼 금속은 높은 열전도도와 표면적을 통해 화염 억제 효과를 제공합니다. 발화원 근처의 메탄/천연가스 파이프라인에 설치하면 연소 사고 발생 시 화염 전파를 효과적으로 차단합니다.

(7) 생체의료소재

다공성 티타늄은 생체적합성이 뛰어나 정형외과용 임플란트(예: 다공성 티타늄 대퇴 스템) 및 치과용 치근과 같은 의료 분야에 적합합니다. 텅스텐-크롬-니켈 합금 복합재는 심장 판막 보철물에 사용됩니다. 또한, 유체 제어 시스템(예: 자동화 시스템의 신호 지연기), 유체 저장/운송 장치, 분무기, 전자파 차폐, 정수 시스템, 음향 제어 시스템 등에도 사용됩니다.