Wat is metaalschuim?
Metaalschuim is een schuim - met gasbellen gevulde substantie - gemaakt van metaal, vaak aluminium. Metaalschuim is er in twee varianten, geslotencellig schuim, met gesloten poriën, en opencellig schuim, met open poriën. Metaalschuimen hebben een zeer hoge porositeit, waarbij 75-95% van het volume van het materiaal leeg is, gevuld met lucht of waterstof. Metaalschuim behoudt veel van de kenmerken van het metaal dat wordt gebruikt om ze te produceren, zoals niet-ontvlambaarheid. Anderzijds zijn metaalschuimen minder geleidend dan massief metaal en zijn aanzienlijk zwakker, hoewel zelden zwakker dan hout. Metaalschuim kan gemakkelijk worden hergebruikt in het oorspronkelijke metaal, waardoor ze meer herbruikbaar zijn dan polymerschuim.
Metaalschuim wordt in het algemeen soms beschouwd als een subset van cellulaire metalen materialen, die ook "metalen sponzen" omvatten, hoewel vaak de term "metaalschuimen" uitwisselbaar wordt gebruikt met alle cellulaire metalen materialen. Verschillende categorieën cellulaire metalen materialen worden onderscheiden, waaronder cellulair metaal (metaalschuim met interne cellen, meestal gesloten), poreus metaal (met gesloten, soepel gebogen holtes (poriën) in plaats van gekartelde of open holtes), metaalschuimen (speciale gevallen van poreus metalen, gemaakt door gas door vloeibaar metaal te laten borrelen en het vervolgens te laten stollen), en metalen sponzen, wat in wezen opencellig schuim is waarbij de hele ruimte van de ruimtes onderling is verbonden. Deze categorieën sluiten elkaar niet uit en er zijn enkele stoffen die zich over meerdere categorieën uitstrekken. Een schuim met breuken tussen de celwanden kan bijvoorbeeld op de rand van een metaalschuim en een metalen spons zijn.
Veel metaalschuimen worden gemaakt door luchtbellen in gesmolten metaal te brengen. Het maken van een schuim uit gesmolten metaal is niet eenvoudig en het materiaal is dienovereenkomstig duur. Er moet een schuimmiddel zoals titaanhydride in poedervorm worden gebruikt dat bij hoge temperaturen in titanium en waterstof ontleedt. Metaalschuim is een speciaal materiaal dat wordt gebruikt voor ruimtevaart, warmtewisselaars en andere hoogwaardige toepassingen. Omdat metaalschuim stijf en licht is, is het vaak voorgesteld als een futuristisch structureel materiaal, hoewel het nog niet serieus als één is gebruikt. Sommige commerciële metaalschuimen omvatten M-Pore, Porvair, Duocel, Metal Foam Korea, Metafoam en Recemat. De poriën in metaalschuim hebben meestal een diameter tussen 1-8 mm, maar sommige speciale schuimen hebben poriën die zo klein zijn dat ze onzichtbaar zijn voor het blote oog.
Metaalschuimen met gesloten cellen worden pas sinds ongeveer 1990 geproduceerd. Intrigerend genoeg zijn sommige metaalschuimen zo diffuus dat ze op water drijven. Metaalschuim wordt soms aangeprezen als het ideale materiaal om drijvende oceaanplatforms te bouwen voor zonnepanelen of zelfs steden.