Mousse métallique : Un nouveau matériau métallique à la fois « résistant » et « léger ».

MétalMousseLa mousse métallique présente une structure unique, combinant les caractéristiques du métal et les propriétés fonctionnelles des matériaux poreux. Sa porosité interne peut atteindre 90 % ou plus, et sa forme rappelle celle d'une mousse ou d'un nid d'abeilles. Elle rompt avec la notion traditionnelle de structure dense du métal, alliant les caractéristiques de résistance du métal et de légèreté des bulles. Elle constitue une nouvelle intégration structure-fonction des matériaux métalliques. Elle rompt avec la notion traditionnelle de structure dense du métal et présente à la fois les caractéristiques du métal et des bulles, créant ainsi un nouveau type de matériau métallique intégrant structure-fonction. Grâce à sa structure unique, la mousse métallique conserve non seulement la conductivité, la ductilité, la soudabilité et d'autres caractéristiques du métal de base, mais possède également les propriétés fonctionnelles des matériaux poreux, telles que l'absorption d'énergie et l'amortissement des vibrations, la réduction du bruit, le blindage électromagnétique, la perméabilité à l'air et à l'eau. Ce matériau a suscité un vif intérêt en science des matériaux, tant au niveau national qu'international, et est largement utilisé dans les secteurs de l'aérospatiale et de la pétrochimie.

Les principales façons de catégoriser la mousse métallique sont :
(1) Selon la taille du diamètre des pores et de la porosité : diamètre des pores inférieur à 0,3 mm, porosité comprise entre 45 % et 90 %, connu sous le nom de métal poreux ; et diamètre des pores de 0,5 à 6 mm, porosité supérieure à 90 %, connu sous le nom de mousse métallique ;
(2) Selon la structure des pores : elle est divisée en structure à pores traversants et structure à pores fermés ;
(3) Selon le processus de préparation : initialement préparé par la méthode de moussage, il est appelé mousse métallique, et plus tard développé un moulage par percolation et d'autres méthodes de préparation sont également appelés métal de ventilation ;
(4) Selon le type de matrice : mousse d'aluminium, mousse de nickel, mousse de cuivre, etc. Le procédé de préparation traditionnel de la mousse métallique repose sur une structure poreuse irrégulière et complexe. L'impression 3D permet de contrôler précisément cette structure, ce qui permet à la mousse métallique d'élargir ses applications, notamment le titane poreux dans les domaines médical et des instruments de précision, afin de combler les lacunes de la mousse métallique.

Les perspectives d'application des matériaux intégrés structurels et fonctionnels et des mousses métalliques sont vastes
La mousse métallique intègre structure et fonction : en tant que matériau structurel, la mousse métallique présente les caractéristiques de légèreté et de résistance spécifique élevée ; en tant que matériau fonctionnel, la mousse métallique présente une variété de propriétés physiques.SicPropriétés telles que la porosité, l'amortissement des vibrations, l'amortissement, l'absorption acoustique, l'insonorisation, la dissipation thermique, l'absorption des chocs, le blindage électromagnétique, etc. Grâce à ses propriétés uniques, la mousse métallique est largement utilisée dans les secteurs industriels et de haute technologie :
(1) Utilisant des caractéristiques de légèreté et de résistance spécifique élevée, il est utilisé pour fabriquer des dispositifs de flottaison sur l'eau, des équipements sportifs (tels que des luges, etc.) et des pièces correspondantes de véhicules aérospatiaux ;
(2) L'utilisation de matériaux poreux, avec la production de filtres chimiques, pour la purification de l'eau utilisée dans le processeur de gazéification, le ravitaillement automatique des paliers à huile, les décorations parfumées, etc.
(3) l'utilisation de l'amortissement des vibrations, des performances d'amortissement, avec sa production comme tampon, absorbeur de vibrations, comme le train d'atterrissage du vaisseau spatial, les coussins de sécurité de transmission d'ascenseur et une variété de boîtes, en particulier les boîtes de transport aérien, les bancs de machines-outils, les bases, les anneaux d'amortissement, etc.
(4) L'utilisation de son blindage électromagnétique, de sa légèreté et de ses excellentes propriétés d'absorption acoustique et d'isolation acoustique a été utilisée pour fabriquer des panneaux d'isolation acoustique, des coques d'instruments électroniques et des structures de salle de blindage électrique de l'industrie de la construction.

Dans des matériaux spécifiques, la mousse métallique est largement utilisée dans l'aluminium, le nickel, le cuivre et ses alliages, les principales caractéristiques des différents matériaux de matrice et les domaines d'application varient.
(1) Mousse d'aluminium : En tant que premier matériau métallique en mousse développé, le principal avantage de la mousse d'aluminium réside dans sa légèreté, son isolation thermique, son isolation acoustique, son blindage électromagnétique, son absorption de l'énergie d'impact, etc., qui est utilisée dans la couche de protection contre les impacts des missiles, des avions et de leurs pièces recyclées, et est également utilisée dans les domaines des tampons automobiles, des dispositifs d'amortissement des vibrations électroniques et mécaniques, du blindage des ondes électromagnétiques de l'alimentation électrique dans l'impulsion, etc.
(2) Mousse de nickel : avec sa structure de pores connectés et sa porosité élevée, la mousse de nickel dans la ventilation élevée, la surface spécifique élevée et la force capillaire, tandis que dans la résistance à la corrosion présente des avantages significatifs, couramment utilisée dans la production de filtres à fluide, de convertisseurs catalytiques, d'atomiseurs et de plaques d'électrodes de batterie et d'échangeurs de chaleur ;
(3) Mousse de cuivre : la mousse de cuivre a une bonne conductivité électrique et une bonne ductilité, dans la préparation de matériaux d'électrode négative de batterie (support), de supports de catalyseur et de matériaux de blindage électromagnétique et d'autres aspects d'un potentiel considérable.