-> Fémhab -> Alkalmazás

Fémhab

---

Alkalmazás

1.ábra. Dalianban Kínában lévő nyílt cellás Ni hab gyár

Az ipar mind jobban szeretné kihasználni a habszerkezet nyújtotta előnyöket. A szilárd habok ugyanis rendkívül könnyűek, hiszen nagy részük gáz, és csak a maradék vázszerkezet a szilárd anyag. Kicsiny tömegük ellenére erősek és jól terhelhetők. A szilárd habokat hő- és hangszigetelésre, illetve energia-elnyelő anyagként is lehet hasznosítani. A változatos alkalmazási lehetőség és a nagy piaci igény miatt a habok kutatása nagyon fontos területté vált. Habstruktúrákat állítanak elő vízbázisú vegyületekből, polimerekből, kerámiákból és fémekből is. A vízbázisú habok legnagyobb felhasználója természetesen az élelmiszeripar, de például a tűzoltók is vízbázisú habot használnak olyan tüzek eloltásához, amelyeket nem lehet egyszerűen vízsugárral elfojtani, vagy ahol a vízsugár alkalmazása a tűzkárral összemérhető károkat okozna. Igen széles körben alkalmazzák a polimerekből készült habokat is: az élelmiszerek csomagolásától kezdve a hang- és hőszigetelésig mindenütt találkozhatunk velük. Habosítható a poliuretán, a PVC és a polietilén is. A kerámiahabok az építőiparban kapnak legnagyobb szerepet, de használhatók szűrőként és katalizátorként is. A habok ipari alkalmazás szempontjából legifjabb családtagja pedig a fémhab, melyet elsőként B. Sosnick állított elő 1948-ban. Igazi gyártásról azonban csak a kilencvenes évektől kezdve beszélhetünk. Jelenleg alumínium habot alkalmaznak például hosszú alagutak hangszigetelésére is, amik azért jobbak, mint műanyagból készült társaik, mert hangszigetelő képességük mellett tűzállóak is. A nyílt cellás nikkel habok az elemekben kapnak jelentős szerepet, ahol katalizátorhordozóként a hatalmas belső felületüket használják ki. Kínában már üzemel az első ilyen kanadai-brazil tulajdonban lévő (INCO) gyár, amelynek kapacitása 10Mm2/év.

Ígéretes mechanikai tulajdonságaik révén az alumínium habok a 2010-es évekre forradalmasíthatják az autógyártást. Az autóiparban a 2006. év már meghozta az áttörést: az Audi szerkezetébe épített energianyelő fémhab elem (2.ábra) a beszállítónak 100.000 darabszámos megrendelést jelentett. 2009-ben tesztelik a lehetőséget, hogy a Ferrari Spider 430 modelljébe is beépítsenek egy energiaelnyelő, rezgéscsillapító szerkezeti elemet (3.ábra).

2.ábra. Audi Q7 csomagtartó biztonsági háló és az ebbe épített fémhab alkatrész. Forrás: Aluminium foam potentials for the automotive and other industries, P.Schäffler, MetFoam2009 conference, Bratislava

3. ábra. Ferrari Spider 430 vázszerkezete, pirossal jelölve a fémhab helyét. Forrás: Aluminium foam potentials for the automotive and other industries, P.Schäffler, MetFoam2009 conference, Bratislava

A fémhabok jövőbeli jelentős felhasználási területe lesz a hadiipar. A habok struktúrájából adódó igen jó energiaelnyelő tulajdonságot kihasználva készíthetőek repesz és golyóálló burkolatok katonai járművekre. Itt gondolni lehet földi, vízi és légi járművekre is. A fémhab biztosítja a szerkezetben, hogy a kis felületen támadó, nagy sebességű tárgyak energiája szétterüljön, vagyis megfelelő mértékben elnyelődjön (4.ábra).

4. ábra. Katonai járművek energiaelnyelő borítása is készülhet olyan szendvicspanelből, amelynek fő eleme fémhab.

A különböző típusú habok további alkalmazási példái a teljesség igénye nélkül:

Vizbázisú habok

• tejszínhab
• kenyér
• jégkrém
• tűzoltóhab
• borotválkozó hab
• habfürdő
• sörhab

Műanyag alapú habok

• Nikecell (épületek szigetelése, csomagolóanyag)
• polifoam (strandszivacs)
• mosogatószivacs
• ágybetét
• cipőtalp

Kerámia habok

• szűrők
• katalizátorhordozók
• Ytong
• habosított beton

Fémhabok

• katalizátorhordozók (nyílt cellás)
• akkumulátor betét (nyílt cellás Ni hab)
• daruk szerkezeti elemei (zárt cellás Al hab)
• lökhárító (zárt cellás Al hab)
• vonat ütköző (zárt cellás Al hab)
• biológiai implantátumok (nyílt és zárt cellás Ti hab)
• alagút belsejének borítása (zárt cellás Al hab)
• Ariane rakéta orrkúpja (zárt cellás Al hab)
• hadiipar (zárt cellás Al hab)
• hőcserélők (nyílt cellás Al hab)