¿Qué es la espuma de cerámica?
La espuma de cerámica es una estructura liviana que consiste en un pequeño porcentaje de cerámica muy porosa y un alto porcentaje de poros llenos de gas. Las espumas de cerámica típicas son de 75 a 90% porosas, aunque algunas son aún más porosas. Dichas espumas tienen propiedades de material valiosas que las hacen adecuadas para una variedad de ingeniería y otras aplicaciones.
La mayoría de las técnicas de fabricación para dicha espuma generalmente implican la impregnación de otra estructura de espuma con una suspensión de cerámica. Esta estructura se dispara a alta temperatura en un horno. La cerámica se endurece mientras el calor del horno destruye la estructura base en la que se construyó.
Se crea una estructura cerámica ligera y altamente porosa como el producto final de este proceso de fabricación. El material creado puede tener poros sellados individualmente. Este tipo de estructura se conoce como espuma de células cerradas. Cuando los poros de la espuma están interconectados en toda la estructura, se llama espuma de celda abierta.
La característica específicaLos IC de la espuma particular creada dependen de una variedad de factores, pero esta clase de materiales es conocida por ciertas propiedades comunes. La baja conductividad térmica hace que la espuma cerámica sea particularmente útil como material aislante térmico. Su capacidad para soportar choques térmicos relativamente grandes también lo hace adecuado para entornos hostiles como aplicaciones industriales y aeronáuticas. La alta porosidad característica de estas espuma significa que son materiales relativamente livianos útiles en aplicaciones donde se debe evitar el exceso de peso.
Los azulejos utilizados en los sistemas de protección térmica de los transbordadores espaciales de los Estados Unidos fueron ejemplos clásicos del uso de espuma de cerámica para estas propiedades. La nave espacial que viaja entre la tierra y el espacio, ya sea durante el lanzamiento o el reingreso, se encuentran con cambios de temperatura extremos mientras pasa por la atmósfera a alta velocidad. Aislamiento de estos extremos cHanges era necesario para proteger los transbordadores de este entorno extremadamente duro. Sin embargo, es muy costoso y es intensivo en energía en la masa al espacio, por lo que el peso tuvo que mantenerse al mínimo. La naturaleza liviana de la espuma de cerámica combinada con sus propiedades térmicas lo hizo atractivo para su uso en algunos de los mosaicos instalados en la flota de transbordador.
Además de usar como material aislante, la espuma de cerámica también se emplea comúnmente en solicitudes de filtración. Cuando se usa para refinar otros materiales, los filtros de espuma de cerámica generalmente proporcionan tres modos de filtración. Al contactar la entrada del filtro, las partículas más grandes que el tamaño de poro están respaldadas en la superficie del filtro porque son demasiado grandes para pasar. Este material respaldado forma una capa, conocida como la capa de pastel, en la superficie del filtro que a su vez captura partículas más pequeñas. Las mejores partículas pueden pasar a través de la capa de pastel, pero luego se capturan dentro de los poros del filtro.
potencial nuevo uSES de espuma de cerámica también están en desarrollo. Por ejemplo, en la industria médica se está estudiando para su posible uso para estimular el crecimiento óseo donde se ha eliminado el hueso, como en pacientes con cáncer. También se están considerando segmentos muy pequeños de espuma de cerámica para su uso en la entrega de drogas al cuerpo con el tiempo a través de un proceso de liberación controlada.