Kovinska pena se nanaša na posebne kovinske materiale s penastimi porami. Zaradi svojih edinstvenih strukturnih značilnosti ima kovinska pena vrsto dobrih prednosti, kot so nizka gostota, dobra toplotna izolacija, dobra zvočna izolacija in sposobnost absorbiranja elektromagnetnih valov.

Ima visoko zračno prepustnost, skoraj vse pore so povezane, BET por je velika in majhna nasipna gostota.

Razvrstitve kovinske pene

Kovinska pena je v glavnem kot aluminijeva pena, bakrena pena, nikljeva pena in pena iz drugih zlitin.

Aluminijasta pena z zlitinami je lahka in ima značilnosti absorpcije zvoka, toplotne izolacije, zmanjšanja vibracij, absorpcije energije udarca in elektromagnetnega valovanja itd. Primerna je za zaščito pred udarci pri raketah, letalih in njihovih delih za obnovo, avtomobilskem odbojniku, elektromehanska naprava za zmanjšanje vibracij, pokrov za zaščito pred elektromagnetnimi valovi impulznega napajanja itd.

Zaradi povezane strukture por in visoke poroznosti ima nikljeva pena visoko plinsko zmogljivost, visoko specifično površino in kapilarno silo. Večinoma se uporablja kot funkcionalni material za izdelavo filtrov za tekočine, razpršilnikov, katalizatorjev, baterijskih plošč in izmenjevalnikov toplote.

Bakrena pena ima dobro prevodnost in duktilnost, nižje stroške priprave kot nikljeva pena in boljšo prevodnost, zato jo je mogoče uporabiti pri pripravi anodnih (nosilnih) materialov baterij, nosilcev katalizatorjev in materialov za elektromagnetno zaščito.

Zlasti bakrena pena se uporablja kot osnovni material akumulatorske elektrode, kar ima očitne prednosti. Vendar pa odpornost bakra proti koroziji ni tako dobra kot nikelj, kar omejuje njegovo uporabo.

Aplikacije iz kovinske pene

Kovinske pene imajo določeno trdnost, duktilnost in možnost dodajanja ter se lahko uporabljajo kot lahki strukturni materiali. Ta material se že dolgo uporablja kot osnovni material za sponke za letala. V letalski in raketni industriji se kovinske pene uporabljajo kot lahki materiali za prenos toplote podporne strukture. Ker ga je mogoče zvariti, zlepiti ali galvanizirati na konstrukcijo, ga je mogoče narediti v sendvič ležajni člen. Kot npr. nosilec kovinske lupine krila, protizrušitveni nosilec nosnega stožca rakete (zaradi dobre toplotne prevodnosti) in podvozja vesoljskega plovila itd.

V gradbeništvu je kovinska pena potrebna za izdelavo lahkih, trdih in ognjeodpornih elementov, ograj ali nosilcev za te stvari. Pospeševanje in zaviranje sodobnih dvigal pri visoki frekvenci in visoki hitrosti zahteva tudi lahko strukturo iz penaste kovine, ki ima absorpcijo energije in nosilne lastnosti za zmanjšanje porabe energije. Cilindrične lupine se pogosto uporabljajo v inženirskih strukturah, kot so trupi letal in nafta na morju RIGS. Tankostenske cilindrične lupine so nagnjene k poškodbam, ko so izpostavljene obremenitvam, če pa je lupina podprta z neprekinjeno peno: tuljave, ima struktura večjo trdnost kot neojačana osrednja lupina enakega premera in velikosti.

Bakreno peno je enostavno izdelati in enostavno deformirati, zato je primerna za pritrdilne elemente.

Kovinske pene se lahko uporabljajo tudi kot ojačitve za številne organske, anorganske in kovinske materiale. Na primer, material iz aluminijeve zlitine, ojačane z nikljevo peno (NFRA), je narejen po strjevanju s polnjenjem staljenega aluminija v nikljevo peno.

Penasta kovina je zelo primerna za uporabo kot lahek material v zvitkih za prenašanje različnih plošč, lupin in cevi za izdelavo različnih laminiranih kompozitov. Tipičen primer uporabe poroznih materialov v strukturnih delih so sendvič plošče. Uporabljene sendvič plošče v sodobnih letalih se uporablja kompozitna koža iz steklenih ali ogljikovih vlaken. Ta plast kože je ločena od smolnega satja s kovinskim aluminijem ali papirjem ali z trda polimerna pena, ki daje sendvič plošči veliko specifično upogibno togost in specifično upogibno trdnost. Ista tehnologija je bila razširjena na druge aplikacije, kjer je teža ključni pokazatelj: vesoljske ladje, sani, tekmovalni čolni in premikajoče se zgradbe.

Odbojna zaščita je tudi ena od glavnih uporab kovinskih pen, ki morajo imeti sposobnost absorbiranja energije, hkrati pa nadzorovati največjo silo, ki deluje na predmet, ki ga je treba zaščititi, pod mejo povzročanja škode.

Porozne pene so zelo primerne za takšne aplikacije. Z nadzorom relativne gostote je moč kovinskih pen mogoče prilagoditi v širokem razponu.