Пенометалл


Пенометалл — металл (сплав) ячеистой структуры, состоящий из твёрдого металла (часто алюминия) с заполненными газом порами, составляющими значительную часть объёма. Поры могут быть изолированными (пенометалл с закрытыми порами) или взаимосвязанными (пенометалл с открытыми порами).

Пенометаллы обычно сохраняют некоторые физические свойства металла, составляющего их основу. Пена из невоспламеняемого металла остается невоспламеняемой и может быть переработана, как её материал основы. По сравнению с металлом основы коэффициент теплового расширения пенометалла одинаков, но теплопроводность обычно снижена.

Пенометаллы это новый класс материалов, имеющих крайне низкую плотность (до 50 кг/м³ для сплава AZ91) в сочетании с высокой удельной жёсткостью и шумопоглощением, низкой теплопроводностью. Определяющая характеристика пенометаллов это их высокая пористость: обычно только 5–25% объёма составляет металлическая основа. Прочность материала основана на законе квадрата — куба.
Наиболее распространены пенометаллы на основе сплавов алюминия и магния — Фомалюм[1].

Пенометалл с открытыми порами, также называемый металлической губкой, может быть использован в теплообменниках (охлаждение в компактных электронных устройствах, криогенные резервуары, теплообменники из материалов с фазовым переходом), для поглощения энергии, диффузии потока и в лёгкой оптике. Высокая стоимость материала существенно ограничивает его применение для передовых технологий, аэрокосмической отрасли и производства.

Мелкомасштабные пенометаллы с открытыми порами, неразличимыми невооруженным глазом, используются в химической промышленности в качестве высокотемпературных фильтров. Использование пенометаллов в компактных теплообменниках позволяет существенно уменьшить их размер и затраты на изготовление. Большинство моделей этих материалов использует идеализированную периодическую структуру или усредненные макроскопические свойства.

Металлическая губка имеет очень большую площадь поверхности на единицу веса, поэтому катализаторы часто изготавливают в форме металлической губки — например, никель Ренея, платиновая чернь и палладиевая чернь. Такие металлы, как осмий и гидрид палладия, метафорически называют металлическими губками, но этот термин больше относится к их способности связываться с водородом, чем к физической структуре.