금속폼 연구 및 개발
신소재 개발은 신시대 기술 혁신의 핵심이며, 환경 보호와 에너지 절약을 위한 새로운 길을 제시하고 국가 경제 및 현대화와 밀접한 관련이 있습니다. 발포 금속 소재는 일반 다공성 소재가 가진 가벼운 무게의 특성을 가질 뿐만 아니라, 열, 전기 등 기계적 특성과 물리적 특성이 우수하고 고분자 발포 소재보다 재생이 용이하여 다공성 소재의 응용 범위를 확대합니다. 최근 신기술 개발로 발포 금속의 품질이 크게 향상되었으며, 신소재의 적용 조건도 크게 변화했습니다. 발포 금속, 특히 발포 알루미늄 합금 개발에 대한 관심이 높아지고 있습니다. 예를 들어, 자동차 산업에서 안전과 환경 보호에 대한 요구가 증가함에 따라 발포 금속의 사용을 고려하기 시작했습니다.
1. 금속폼의 제조공정 및 개발
금속 폼의 제조 공정은 고분자 폼 제조에서 영감을 얻었으며, 고유한 금속 특성 덕분에 더욱 발전해 왔습니다. 금속 폼은 내부 기공 구조에 따라 관통 셀(through-cell)과 폐쇄 셀(closed-cell)의 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. 제조 방법은 다음과 같습니다.
금속 폼은 다음과 같이 구분됩니다.
- 폐쇄형 셀 금속 폼은 용융 발포법, 분말 발포법, 중공 볼 첨가법, 스퍼터링법으로 구분된다.
- 관통형 발포금속은 침투주조법, 인베스트먼트 주조법, 소결법 및 금속도금법으로 구분된다.
2. 폼 메탈의 특성
금속 폼은 다공성 구조로 인해 흥미로운 특성을 보이며, 기본 금속의 특성과 구조가 합성되어 있습니다.
구조재로서 금속 폼의 기계적 특성은 주로 밀도와 모재의 특성에 따라 달라집니다. 예를 들어, 밀도가 높은 금속 폼은 압축 강도도 높고, 모재 강도가 높은 금속 폼은 압축 강도도 높습니다.
기능성 소재로서 흡음, 여과, 단열, 난연, 진동감소, 댐핑, 충격에너지 흡수, 전자파 차폐 등 다양한 물리적 특성을 가지고 있습니다.
그 중 가장 많이 연구되고 널리 사용되는 것은 금속 폼의 에너지 흡수입니다.
3. 폼 메탈의 적용
용도는 성능에 따라 달라지며, 폼 메탈의 뛰어난 성능으로 인해 다양한 용도로 사용할 수 있습니다.
현재 일본에서는 발포 금속의 일부 특성이 활용되고 있습니다. 예를 들어, 알루미늄 발포 금속의 흡음 특성은 홋카이도 관광 열차의 발전실과 공장의 소음 저감 장치에 사용되고 있으며, JR 신칸센의 좌석에는 알루미늄 발포 금속의 복합 구조가 적용되고 있습니다. 또한, 발포 금속 표면의 독특한 장식적 특성은 건축물 및 산업 분야에도 활용되고 있습니다.
관통형 금속 폼은 필터 재료, 열교환기, 필터 및 촉매 지지체로 사용되며 전극 재료로도 사용됩니다.
게시 시간: 2022년 3월 29일
