Hva er keramiske Skum?

July 30  by Eliza

Keramiske skum er en lett struktur som består av en liten prosentandel av meget porøse keramiske og en høy prosentandel av gassfylte porer. Typiske keramiske skum er 75 til 90% porøs, selv om noen er enda mer porøs. Slike skum har verdifulle materialegenskaper som gjør dem egnet for en rekke av engineering og andre programmer.

De fleste produksjonsteknikker for slikt skum involverer generelt impregnering av en annen skumstrukturen med keramisk slurry. Denne konstruksjon blir så brent ved høy temperatur i en ovn. Det keramiske stivner mens varmen fra ovnen ødelegger basestrukturen på hvilken det ble bygget.

Et lett og sterkt porøs keramisk struktur er derved opprettet som sluttproduktet av denne fremstillingsprosessen. Materialet opprettet kan ha individuelt forseglet porene. Denne type konstruksjon er kjent som med lukket celleskum. Når porene i skummet er sammenkoplet gjennom hele strukturen, er det som kalles åpen-celleskum.

De spesifikke egenskapene til den spesielle skum skapt avhenge av en rekke faktorer, men denne klasse av materialer som er kjent for visse felles egenskaper. Lav varmeledningsevne gjør keramisk skum spesielt nyttig som et termisk isolerende materiale. Dens evne til å tåle relativt store termiske sjokk gjør det også egnet for tøffe miljøer som industri og luftfartsapplikasjoner. Den høye porøsiteten er karakteristisk for disse skum betyr at de er forholdsvis lette materialer som er nyttige i anvendelser hvor overvekt må unngås.

Flisene som brukes i de termiske beskyttelsessystemer i de forente Statesâ € ™ romferger var klassiske eksempler på bruk av keramiske skum for disse eiendommene. Romskip som reiser mellom jorden og verdensrommet, enten under lansering eller re-entry, møter ekstreme temperaturendringer mens passerer gjennom atmosfæren i høy hastighet. Isolasjon fra disse ekstreme endringer var nødvendig for å beskytte skyttelbussene fra denne ekstremt tøffe miljøet. Det er meget dyrt og energikrevende å bevege massen ut i rommet, men slik at vekten måtte holdes på et minimum. Den lette natur keramisk skum kombinert med sine termiske egenskaper gjort det attraktivt for bruk i noen av flisene er installert på shuttle flåte.

I tillegg til bruk som et isolerende materiale, keramisk skum også vanlig anvendt i filtreringsapplikasjoner. Når det brukes i raffinering andre materialer, keramiske skum filtre generelt gi tre moduser av filtrering. Ved å kontakte innløpet til filteret, partikler som er større enn porestørrelsen er støttet opp på filterâ € ™ overflate fordi de er for store til å passere gjennom. Dette sikkerhetskopiert materiale danner et lag, som er kjent som kaken lag, på overflaten av filteret som i sin tur tar mindre partikler. De fineste partikler kan passere gjennom kaken sjikt, men blir deretter fanget i porene i filteret.

Potensielle ny bruk av keramiske skum er også i utvikling. For eksempel, i den medisinske industri det blir undersøkt for mulig bruk for å stimulere beinvekst, hvor benet har blitt fjernet, for eksempel hos kreftpasienter. Svært små segmenter av keramiske skum blir også vurdert for bruk i å levere narkotika til kroppen over tid gjennom en kontrollert frigjøringsprosess.

  • Varmebestandig keramiske fliser ble brukt for å beskytte romfergen eksteriør under re-entry.