Mikä on metallivaahto?

Metallivaahto on vaahto-kaasukuplilla täytetty aine-valmistettu metallista, usein alumiinista. Metallivaahtoa on kahta lajiketta, suljetun solun vaahto, jossa on suljetut huokoset, ja avoimen solun vaahto, jossa on avoimet huokoset. Metallivaahdoilla on erittäin suuri huokoisuus, jossa 75-95% materiaalin tilavuudesta on tyhjää, täytetty ilmassa tai vedyllä. Metallivaahdot säilyttävät monet niiden valmistuksessa käytetyn metallin ominaisuuksista, kuten palamattomuus. Toisaalta metallivaahdot ovat vähemmän johtavia kuin kiinteät metallit, ja ne ovat olennaisesti heikompia, tosin harvoin heikompia kuin puu. Metallivaahdot on helppo kierrättää takaisin alkuperäiseen metalliin, mikä tekee niistä uudelleenkäytettävimpiä kuin polymeerivaahdot.

Metallivaahtoa pidetään toisinaan yleensä solumetallimateriaalien osajoukkona, johon kuuluu myös “metallisieniä”, vaikka termiä “metallivaahdot” käytetään usein vaihdettavasti kaikkien solukkoisten metallimateriaalien kanssa. Useita solukkoisten metallimateriaalien ryhmiä erotetaan, mukaan lukien solumetalli (metallivaahto, jossa sisäiset kennot, yleensä suljettu), huokoinen metalli (suljetut, tasaisesti kaarevat ontelot (huokoset) rosoisten tai avoimien onteloiden sijaan), metalliset vaahdot (erikoistapaukset huokoista metallia) metallit, jotka syntyvät kuplittamalla kaasua nestemäisen metallin läpi ja antamalla sen sitten jähmettyä), ja metallisienet, jotka ovat olennaisesti avoimen solun vaahtoa, jossa koko ontelo on yhdistetty toisiinsa. Nämä luokat eivät ole toisiaan poissulkevia, ja jotkut aineet kattavat useita luokkia. Esimerkiksi vaahto, jonka soluseinien välissä on taukoja, voi olla metallivaahdon ja metallisienen reunalla.

Monet metallivaahdot syntyvät lisäämällä ilmakuplia sulaan metalliin. Vaahdon valmistaminen sulasta metallista ei ole helppoa, ja materiaali on vastaavasti kallista. On käytettävä vaahdotusainetta, kuten jauhettua titaanihydridiä, joka hajoaa titaaniksi ja vedyksi korkeissa lämpötiloissa. Metallivaahto on erikoismateriaali, jota käytetään ilmailuun, lämmönvaihtimiin ja muihin korkean suorituskyvyn sovelluksiin. Koska metallivaahto on jäykkää ja kevyttä, sitä on usein ehdotettu futuristiseksi rakenteelliseksi materiaaliksi, vaikka sitä ei ole vielä vakavasti käytetty. Joitakin kaupallisia metallivaahtoja ovat M-Pore, Porvair, Duocel, Metal Foam Korea, Metafoam ja Recemat. Metallivaahtojen huokoset ovat yleensä halkaisijaltaan 1-8 mm, mutta joidenkin erikoisvaahtojen huokoset ovat niin pieniä, että ne ovat näkymättömiä paljaalle silmälle.

Suljetun kennon metallivaahtoja on valmistettu vasta noin vuoden 1990 jälkeen. Mielenkiintoista on, että jotkut metallivaahdot ovat niin hajanaisia, että ne kelluvat veden päällä. Metallivaahtoja pidetään toisinaan ihanteellisena materiaalina kelluvien valtameritasojen rakentamiseen aurinkopaneeleille tai jopa kaupungeille.