Co to jest piana ceramiczna?

Piana ceramiczna jest lekką strukturą składającą się z niewielkiego odsetka bardzo porowatej ceramiki i wysokiego odsetka pory wypełnionych gazem.Typowe ceramiczne piany są 75 do 90% porowate, chociaż niektóre są jeszcze bardziej porowate.Takie piany mają cenne właściwości materiału, które sprawiają, że są odpowiednie do różnych inżynierii i innych zastosowań.

Większość technik produkcyjnych dla takiej piany ogólnie obejmuje impregnację innej struktury pianki z zawiesiną ceramiczną.Ta struktura jest następnie wystrzeliwana w wysokiej temperaturze w piecu.Ceramika stwardniał, podczas gdy ciepło pieca niszczy podstawową strukturę, na której został zbudowany.

Lekka i bardzo porowata struktura ceramiczna jest w ten sposób tworzona jako produkt końcowy tego procesu produkcyjnego.Utworzony materiał mógł mieć indywidualnie zamknięte pory.Ten typ struktury jest znany jako pianka zamknięta.Gdy pory pianki są powiązane ze sobą w całej konstrukcji, nazywa się ją pianką otwartych.

Specyficzne cechy określonej pianki zależą od różnych czynników, ale ta klasa materiałów jest znana z niektórych wspólnych właściwości.Niska przewodność cieplna sprawia, że piana ceramiczna jest szczególnie przydatna jako termiczny materiał izolacyjny.Jego zdolność do wytrzymywania stosunkowo dużych wstrząsów termicznych sprawia, że nadaje się również do trudnych środowisk, takich jak zastosowania przemysłowe i lotnicze.Wysoka porowatość charakterystyczna dla tych pianek oznacza, że są to stosunkowo lekkie materiały przydatne w zastosowaniach, w których należy unikać nadmiaru.

Płytki stosowane w systemach ochrony termicznej przenośników przestrzeniowych Stanów Zjednoczonych były klasycznymi przykładami stosowania pianki ceramicznej dla pianki ceramicznej dlate właściwości.Statek kosmiczny przemieszczający się między Ziemią a przestrzenią, albo podczas uruchamiania lub ponownego wejścia, napotyka ekstremalne zmiany temperatury, przechodząc przez atmosferę z dużą prędkością.Izolacja z tych ekstremalnych zmian była konieczna, aby chronić promowanie przed tym niezwykle trudnym środowiskiem.Jednak przenoszenie masy w przestrzeń jest bardzo drogie i energochłonne, więc waga musiała być ograniczona do minimum.Lekka natura pianki ceramicznej w połączeniu z jej właściwościami termicznymi sprawiła, że jest atrakcyjna do użytku w niektórych płytkach zainstalowanych na flocie wahadłowej.

Oprócz użycia jako materiał izolacyjny, piana ceramiczna jest również powszechnie stosowana w aplikacjach filtracyjnych.W przypadku rafinacji innych materiałów filtry z pianki ceramiczne ogólnie zapewniają trzy tryby filtracji.Po skontaktowaniu się z wlotem filtra cząsteczki większe niż rozmiar porów są kopie zapasowe na powierzchni filtra, ponieważ są zbyt duże, aby je przejść.Ten zapasowy materiał tworzy warstwę znaną jako warstwa ciasta, na powierzchni filtra, która z kolei oddaje mniejsze cząstki.Najlepsze cząstki mogą przechodzić przez warstwę ciasta, ale są następnie przechwytywane w porach filtra.

Potencjalne nowe zastosowania pianki ceramicznej są również w rozwoju.Na przykład w branży medycznej jest badany pod kątem możliwego zastosowania w celu stymulowania wzrostu kości, w którym kości została usunięta, na przykład u pacjentów z rakiem.Bardzo małe segmenty pianki ceramicznej są również rozważane do stosowania w dostarczaniu leków do ciała w czasie poprzez kontrolowane proces uwalniania.