La mousse métallique fait référence à des matériaux métalliques spéciaux avec des pores en mousse. Grâce à ses caractéristiques structurelles uniques, la mousse métallique présente une série de bons avantages, tels qu'une faible densité, de bonnes performances d'isolation thermique, de bonnes performances d'isolation acoustique et une capacité à absorber les ondes électromagnétiques.

Il a une perméabilité à l'air élevée, presque tous les pores sont connectés, le BET des pores est grand et la densité apparente est faible.

Classifications des mousses métalliques

Les mousses métalliques sont principalement constituées de mousse d'aluminium, de mousse de cuivre, de mousse de nickel et d'autres mousses d'alliages.

Les mousses d'aluminium avec alliages sont légères et présentent les caractéristiques d'absorption acoustique, d'isolation thermique, de réduction des vibrations, d'absorption de l'énergie des chocs et des ondes électromagnétiques, etc. Elles conviennent à la couche de protection contre les chocs des missiles, des avions et de leurs pièces de récupération, des tampons automobiles, des dispositifs de réduction des vibrations électromécaniques, des couvercles de blindage contre les ondes électromagnétiques de l'alimentation électrique à impulsions, etc.

Grâce à sa structure poreuse connectée et à sa porosité élevée, la mousse de nickel présente d'excellentes performances gazeuses, une surface spécifique et une force capillaire élevées. Elle est principalement utilisée comme matériau fonctionnel pour la fabrication de filtres à fluides, d'atomiseurs, de convertisseurs catalytiques, de plaques de batterie et d'échangeurs thermiques.

La mousse de cuivre a une bonne conductivité et ductilité, un coût de préparation inférieur à celui de la mousse de nickel et une meilleure conductivité, elle peut donc être utilisée dans la préparation de matériaux d'anode (support) de batterie, de supports de catalyseur et de matériaux de blindage électromagnétique.

La mousse de cuivre, notamment utilisée comme matériau de base pour les électrodes de batterie, présente des avantages évidents. Cependant, sa résistance à la corrosion est inférieure à celle du nickel, ce qui limite son utilisation.

Applications de la mousse métallique

Les mousses métalliques ont une certaine résistance, ductilité et addabilité, et peuvent être utilisées comme matériaux de structure légers. Ce matériau a longtemps été utilisé comme matériau de base pour les clips d'avion. Dans les industries aérospatiale et des missiles, les mousses métalliques sont utilisées comme structures de support légères à transfert de chaleur. Parce qu'elles peuvent être soudées, collées ou galvanisées sur la structure, elles peuvent être transformées en un élément de support sandwich. Comme le support de la coque métallique de l'aile, le support anti-effondrement du cône de nez du missile (en raison de sa bonne conductivité thermique) et le train d'atterrissage du vaisseau spatial, etc.

Dans la construction, la mousse métallique est nécessaire pour fabriquer des éléments légers, durs et résistants au feu, des garde-corps ou des supports pour ces éléments. L'accélération et la décélération des ascenseurs modernes à haute fréquence et à grande vitesse nécessitent également la structure légère du métal expansé qui possède à la fois des caractéristiques d'absorption d'énergie et de portance pour réduire la consommation d'énergie. Les coques cylindriques sont largement utilisées dans les structures d'ingénierie, telles que les fuselages d'avions et les plates-formes pétrolières offshore. Les coques cylindriques à parois minces sont sujettes aux dommages lorsqu'elles sont soumises à des charges, mais si la coque est soutenue par de la mousse continue : des bobines, la structure a une plus grande résistance qu'une coque centrale non renforcée du même diamètre et de la même taille.

La mousse de cuivre est facile à produire et à déformer, elle convient donc aux fixations.

Les mousses métalliques peuvent également être utilisées comme renforts pour de nombreux matériaux organiques, inorganiques et métalliques. Par exemple, le matériau en alliage d'aluminium renforcé de mousse de nickel (NFRA) est fabriqué après solidification en remplissant de l'aluminium fondu dans de la mousse de nickel.

La mousse métallique est très appropriée pour être utilisée comme matériau en rouleau léger pour transporter une variété de panneaux, de coques et de tubes pour fabriquer une variété de composites stratifiés. Un exemple typique de l'utilisation de matériaux poreux dans les pièces structurelles est celui des panneaux sandwich. Les panneaux sandwich utilisés dans les avions modernes utilisent une peau composite en fibre de verre ou de carbone. Cette couche de peau est séparée du matériau en nid d'abeille en résine par de l'aluminium métallique ou du papier, ou par de la mousse polymère rigide pour donner au panneau sandwich une grande rigidité à la flexion spécifique et une résistance à la flexion spécifique. La même technologie a été étendue à d'autres applications où le poids est un indicateur clé : vaisseaux spatiaux, traîneaux, bateaux de course et bâtiments en mouvement.

La protection tampon est également l'une des principales utilisations des mousses métalliques, qui doivent avoir la capacité d'absorber l'énergie tout en contrôlant la force maximale agissant sur l'objet à protéger en dessous de la limite de dommages.

Les mousses poreuses sont bien adaptées à de telles applications. En contrôlant leur densité relative, la résistance des mousses métalliques peut être ajustée sur une large plage.