Hvad er keramisk skum?
Keramisk skum er en let struktur, der består af en lille procentdel af meget porøs keramik og en høj procentdel af gasfyldte porer.Typiske keramiske skum er 75 til 90% porøse, selvom nogle er endnu mere porøse.Sådanne skum har værdifulde materialegenskaber, der gør dem egnede til en række tekniske og andre applikationer.
De fleste fremstillingsteknikker til sådan skum involverer generelt imprægnering af en anden skumstruktur med keramisk opslæmning.Denne struktur fyres derefter mod høj temperatur i en ovn.Keramikken hærder, mens ovnens varme ødelægger den basisstruktur, den blev bygget på.
En let og meget porøs keramisk struktur oprettes derved som det endelige produkt af denne fremstillingsproces.Det oprettede materiale kan have individuelt forseglede porer.Denne type struktur er kendt som lukket celle skum.Når skumets porer er sammenkoblet i hele strukturen, kaldes det åbent celleskum.
De specifikke egenskaber ved det bestemte skum afhænger af en række faktorer, men denne klasse af materialer er kendt for visse almindelige egenskaber.Lav termisk ledningsevne gør keramisk skum særlig nyttigt som et termisk isolerende materiale.Dets evne til at modstå relativt store termiske chok gør det også velegnet til barske miljøer som industrielle og luftfartsanvendelser.Den høje porøsitetskarakteristik for disse skum betyder, at de er relativt lette materialer, der er nyttige i applikationer, hvor overskydende vægt skal undgås.
Fliser, der bruges i de termiske beskyttelsessystemer i De Forenede Staters rumfodt, var klassiske eksempler på brugen af keramisk skum tilDisse egenskaber.Rumfartøjet, der rejser mellem jorden og rummet, enten under lancering eller genindrejse, støder på ekstreme temperaturændringer, mens de passerer gennem atmosfæren i høj hastighed.Isolering fra disse ekstreme ændringer var nødvendig for at beskytte pendulkørsler mod dette ekstremt hårde miljø.Det er meget dyrt og energikrævende at flytte masse ud i rummet, så vægten måtte holdes på et minimum.Den lette karakter af keramisk skum kombineret med dets termiske egenskaber gjorde det attraktivt til brug i nogle af de fliser, der er installeret på shuttle -flåden.
Ud over brug som isolerende materiale er keramiske skum også ofte anvendt i filtreringsanvendelser.Når det bruges til at raffinere andre materialer, leverer keramiske skumfiltre generelt tre former for filtrering.Ved kontakt med filterets indløb er partiklerne, der er større end porestørrelsen, sikkerhedskopieret på filterets overflade, fordi de er for store til at passere.Dette sikkerhedskopierede materiale danner et lag, kendt som kagelaget, på overfladen af filteret, der igen fanger mindre partikler.De fineste partikler kan passere gennem kagelaget, men fanges derefter inden i filterets porer.
Potentielle nye anvendelser af keramisk skum er også under udvikling.For eksempel studeres den i den medicinske industri til mulig anvendelse til at stimulere knoglevækst, hvor knoglen er blevet fjernet, såsom hos kræftpatienter.Meget små segmenter af keramisk skum overvejes også til brug til levering af medikamenter til kroppen over tid gennem en kontrolleret frigørelsesproces.