Τι είναι ο κεραμικός αφρός;

Ο κεραμικός αφρός είναι μια ελαφριά δομή που αποτελείται από ένα μικρό ποσοστό πολύ πορώδους κεραμικού και ένα υψηλό ποσοστό πόρων γεμάτων αερίου.Οι τυπικοί κεραμικοί αφροί είναι 75 έως 90% πορώδεις, αν και μερικοί είναι ακόμα πιο πορώδεις.Τέτοιοι αφροί έχουν πολύτιμες ιδιότητες υλικών που τις καθιστούν κατάλληλες για μια ποικιλία μηχανικών και άλλων εφαρμογών.

Οι περισσότερες τεχνικές παραγωγής για τέτοιους αφρό γενικά περιλαμβάνουν εμποτισμό μιας άλλης δομής αφρού με κεραμικό ιλύ.Αυτή η δομή στη συνέχεια εκτοξεύεται σε υψηλή θερμοκρασία σε κλίβανο.Το κεραμικό σκληραίνει ενώ η θερμότητα του κλιβάνου καταστρέφει τη δομή βάσης πάνω στην οποία χτίστηκε.

Μια ελαφριά και εξαιρετικά πορώδη κεραμική δομή δημιουργείται έτσι ως το τελικό προϊόν αυτής της διαδικασίας κατασκευής.Το υλικό που δημιουργήθηκε μπορεί να έχει σφραγισμένους μεμονωμένα πόρους.Αυτός ο τύπος δομής είναι γνωστός ως αφρός κλειστού κυττάρου.Όταν οι πόροι του αφρού διασυνδέονται σε όλη τη δομή, ονομάζεται αφρός ανοιχτού κυττάρου

Τα συγκεκριμένα χαρακτηριστικά του συγκεκριμένου αφρού που δημιουργήθηκε εξαρτάται από διάφορους παράγοντες, αλλά αυτή η κατηγορία υλικών είναι γνωστή για ορισμένες κοινές ιδιότητες.Η χαμηλή θερμική αγωγιμότητα καθιστά τον κεραμικό αφρό ιδιαίτερα χρήσιμο ως θερμικό μονωτικό υλικό.Η ικανότητά του να αντέχει σε σχετικά μεγάλες θερμικές σοκ το καθιστά κατάλληλο για σκληρά περιβάλλοντα όπως βιομηχανικές και αεροναυτικές εφαρμογές.Το υψηλό πορώδες χαρακτηριστικό αυτών των αφρών σημαίνει ότι είναι σχετικά ελαφριά υλικά χρήσιμα σε εφαρμογές όπου πρέπει να αποφεύγεται το υπερβολικό βάρος.Αυτές οι ιδιότητες.Το διαστημικό σκάφος που ταξιδεύει μεταξύ της γης και του χώρου, είτε κατά τη διάρκεια της εκτόξευσης είτε της επανεισόδου, συναντήστε ακραίες μεταβολές της θερμοκρασίας ενώ περνάει από την ατμόσφαιρα με μεγάλη ταχύτητα.Η μόνωση από αυτές τις ακραίες αλλαγές ήταν απαραίτητη για την προστασία των λεωφορείων από αυτό το εξαιρετικά σκληρό περιβάλλον.Είναι πολύ ακριβό και ενεργειακά έντονο να μετακινηθεί η μάζα στο διάστημα, ωστόσο, έτσι το βάρος έπρεπε να διατηρηθεί στο ελάχιστο.Η ελαφριά φύση του κεραμικού αφρού σε συνδυασμό με τις θερμικές του ιδιότητες το καθιστούσε ελκυστικό για χρήση σε μερικά από τα πλακάκια που είναι εγκατεστημένα στο μεταφορικό στόλο.Όταν χρησιμοποιούνται για τη διύλιση άλλων υλικών, τα φίλτρα κεραμικού αφρού παρέχουν γενικά τρεις τρόπους διήθησης.Κατά την επαφή με την είσοδο του φίλτρου, τα σωματίδια μεγαλύτερα από το μέγεθος των πόρων υποστηρίζονται στην επιφάνεια του φίλτρου επειδή είναι πολύ μεγάλα για να περάσουν.Αυτό το υλικό που υποστηρίζεται από το υλικό σχηματίζει ένα στρώμα, γνωστό ως στρώμα κέικ, στην επιφάνεια του φίλτρου που με τη σειρά του συλλαμβάνει μικρότερα σωματίδια.Τα καλύτερα σωματίδια μπορούν να περάσουν από το στρώμα κέικ, αλλά στη συνέχεια συλλαμβάνονται μέσα στους πόρους του φίλτρου.

Οι πιθανές νέες χρήσεις του κεραμικού αφρού είναι επίσης σε εξέλιξη.Για παράδειγμα, στην ιατρική βιομηχανία μελετάται για πιθανή χρήση για την τόνωση της ανάπτυξης των οστών όπου έχει αφαιρεθεί τα οστά, όπως σε ασθενείς με καρκίνο.Πολύ μικρά τμήματα κεραμικού αφρού θεωρούνται επίσης για χρήση στην παράδοση φαρμάκων στο σώμα με την πάροδο του χρόνου μέσω μιας διαδικασίας ελεγχόμενης απελευθέρωσης.