金属発泡体の研究開発
新素材の開発は、新時代の技術革新の鍵であり、環境保護と省エネの新たな道を提供し、国民経済と近代化に深く関わっています。発泡金属材料は、通常の多孔質材料と同様に軽量という特徴を持つだけでなく、優れた機械的性質や熱・電気などの物理的性質も持ち、高分子発泡体よりも再生しやすいため、多孔質材料の応用範囲が広がっています。近年、新技術の開発により、発泡金属の品質は大幅に向上し、新素材の適用条件も大きく変化しました。人々は発泡金属、特に発泡アルミニウム合金の開発に興味を持ち始めています。例えば、自動車業界では、安全性と環境保護の需要の高まりから、発泡金属の使用が検討され始めました。
1. 金属発泡体の製造方法と開発
金属フォームの製造プロセスはポリマーフォームの製造から着想を得ており、その独特な金属特性を活かしてさらに発展してきました。金属フォームは、内部の気孔構造の違いにより、貫通気泡型と独立気泡型の2種類に分けられます。製造方法は以下のようにまとめられます。
金属フォームは次のように分類されます。
- 独立気泡金属フォームは、溶融発泡法、粉末発泡法、中空ボール添加法、スパッタリング法に分けられます。
- 貫通孔発泡金属は浸透鋳造法、精密鋳造法、焼結法、金属メッキ法に分けられます。
2. 発泡金属の特性
金属フォームは多孔質構造のため、ベース金属の特性とその構造を合成し、いくつかの興味深い特性を示します。
構造材料としての金属発泡体の機械的特性は、主にその密度と母材金属の特性に依存します。例えば、密度の高い金属発泡体は高い圧縮強度を有し、母材強度の高い金属発泡体は高い圧縮強度を有します。
機能性材料として、吸音、濾過、断熱、難燃、振動低減、減衰、衝撃エネルギー吸収、電磁波遮蔽など、さまざまな物理的特性を持っています。
その中で最も研究され、広く利用されているのが、金属フォームのエネルギー吸収です。
3. 発泡金属の応用
用途は性能によって決まり、発泡金属の優れた性能がその幅広い用途を決定します。
現在、日本では発泡金属の特性がいくつか活用されています。例えば、アルミフォームの吸音特性は北海道の観光列車の発電室や工場の騒音低減装置に利用されており、JR新幹線の座席にはアルミフォームの複合構造が採用されています。また、発泡表面の独特の装飾性は建築物にも活用されています。
貫通孔金属フォームは、フィルター材料、熱交換器、フィルター、触媒担体として使用され、電極材料としても使用されます。
投稿日時: 2022年3月29日
