セラミックフォームとは何ですか？

セラミックフォームは、非常に多孔質セラミックのごく一部とガスで満たされた毛穴の割合で構成される軽量構造です。典型的なセラミックフォームは75〜90％多孔質ですが、いくつかはさらに多孔質です。このようなフォームには、さまざまなエンジニアリングやその他のアプリケーションに適した貴重な材料特性があります。

このようなフォームのほとんどの製造技術には、一般に、セラミックスラリーによる別のフォーム構造の含浸が含まれます。この構造は、kiで高温で発射されます。セラミックは硬化し、kiの熱はそれが構築されたベース構造を破壊します。

それにより、この製造プロセスの最終製品として、軽量で非常に多孔質のセラミック構造が作成されます。作成された材料には、個別に密閉された毛穴がある場合があります。このタイプの構造は、クローズドセルフォームとして知られています。フォームの毛穴が構造全体に相互接続されている場合、それはオープンセルフォームと呼ばれます。

特定の特徴作成された特定のフォームのICSは、さまざまな要因に依存しますが、このクラスの材料は特定の一般的な特性で知られています。熱伝導率が低いため、セラミックフォームは熱絶縁材料として特に役立ちます。比較的大きな熱衝撃に耐える能力は、産業や航空の用途などの過酷な環境にも適しています。これらのフォームに特徴的な高い気孔率は、それらが過剰な体重を避けなければならないアプリケーションで有用な比較的軽量の材料であることを意味します。

米国のスペースシャトルの熱保護システムで使用されているタイルは、これらの特性にセラミックフォームを使用する典型的な例でした。発射中または再突入中に、地球と宇宙の間を移動する宇宙船は、高速で大気を通過しながら極端な温度変化に遭遇します。これらの極端なcこの非常に厳しい環境からシャトルを保護するためには、吊り下げが必要でした。ただし、質量を宇宙に移動することは非常に高価でエネルギー集約的であるため、体重を最小限に抑える必要がありました。セラミックフォームの軽量性とその熱特性は、シャトルフリートに設置された一部のタイルで使用するのに魅力的でした。

絶縁材料として使用することに加えて、セラミックフォームはろ過用途でも一般的に使用されます。他の材料の精製で使用する場合、セラミックフォームフィルターは通常、3つのろ過モードを提供します。フィルターの入口に接触すると、孔のサイズよりも大きい粒子は、通過できないほど大きすぎるため、フィルターの表面にバックアップされます。このバックアップされた材料は、フィルターの表面にケーキ層と呼ばれる層を形成し、それが小さな粒子をキャプチャします。最高級の粒子はケーキ層を通過できますが、フィルターの毛穴内でキャプチャされます。

潜在的な新しいuセラミックフォームのSESも開発中です。たとえば、医療産業では、がん患者などの骨が除去された骨の成長を刺激するために使用できるように研究されています。セラミックフォームの非常に小さなセグメントは、制御された放出プロセスを通じて時間の経過とともに体に薬物を供給する際に使用することが検討されています。