세라믹 폼이란?

세라믹 폼은 소량의 매우 다공성 인 세라믹과 높은 비율의 가스로 채워진 기공으로 구성된 가벼운 구조입니다. 일반적인 세라믹 폼은 다공성이 75 ~ 90 %이지만 일부는 훨씬 다공성입니다. 이러한 폼은 다양한 엔지니어링 및 기타 응용 분야에 적합한 귀중한 재료 특성을 가지고 있습니다.

그러한 발포체를위한 대부분의 제조 기술은 일반적으로 세라믹 슬러리로 다른 발포체 구조를 함침시키는 것을 포함한다. 그런 다음이 구조는 가마에서 고온에서 소성됩니다. 가마의 열로 인해 가마의 기본 구조가 파괴되는 동안 세라믹이 경화됩니다.

이 제조 공정의 최종 제품으로 가볍고 다공성이 높은 세라믹 구조가 만들어집니다. 생성 된 재료는 개별적으로 밀봉 된 기공을 가질 수있다. 이러한 유형의 구조를 폐쇄 셀 폼이라고합니다. 발포체의 기공이 구조 전체에 걸쳐 상호 연결될 때,이를 개방 셀 발포체라고한다.

생성 된 특정 폼의 특정 특성은 다양한 요인에 따라 달라 지지만 이러한 종류의 재료는 특정 공통 속성으로 알려져 있습니다. 열전도율이 낮아 세라믹 폼이 단열재로 특히 유용합니다. 상대적으로 큰 열 충격을 견딜 수있어 산업 및 항공 응용 분야와 같은 열악한 환경에도 적합합니다. 이들 발포체의 높은 다공성 특성은 이들이 초과 중량을 피해야하는 응용에 유용한 비교적 가벼운 재료임을 의미한다.

미국 우주 왕복선의 열 보호 시스템에 사용되는 타일은 이러한 특성에 세라믹 폼을 사용하는 전형적인 예입니다. 발사 또는 재진입 중 지구와 우주 사이를 이동하는 우주선은 대기를 고속으로 통과하면서 극단적 인 온도 변화에 직면합니다. 이 극한 환경으로부터 셔틀을 보호하기 위해 이러한 극심한 변화로부터 단열이 필요했습니다. 질량을 우주로 옮기는 것은 비용이 많이 들고 에너지가 많이 들기 때문에 무게를 최소화해야합니다. 세라믹 폼의 경량 특성은 열적 특성과 결합되어 셔틀 함대에 설치된 일부 타일에서 사용하기에 적합합니다.

단열재로 사용되는 것 외에도 세라믹 폼은 일반적으로 여과 용도로 사용됩니다. 다른 재료를 정제 할 때 세라믹 폼 필터는 일반적으로 세 가지 여과 모드를 제공합니다. 필터 입구에 닿으면 기공 크기보다 큰 입자는 너무 커서 통과 할 수 없기 때문에 필터 표면에 백업됩니다. 이 백업 된 물질은 필터 표면에 더 작은 입자를 포집하는 케이크 층으로 알려진 층을 형성합니다. 가장 미세한 입자는 케이크 층을 통과 할 수 있지만 필터의 공극 내에 포획된다.

세라믹 폼의 잠재적 인 새로운 용도도 개발 중에 있습니다. 예를 들어, 의료 산업에서, 예를 들어 암 환자에서와 같이 뼈가 제거 된 뼈 성장을 자극하기위한 용도로 연구되고있다. 제어 방출 공정을 통해 시간이 지남에 따라 약물을 신체에 전달하는데 사용하기 위해 매우 작은 세라믹 폼 세그먼트도 고려되고있다.