开孔泡沫铝制备及其性能研究（七）

泡沫金属的应用

泡沫金属作为功能材料的应用

(1)分离与过滤材料

泡沫金属由于特殊的孔结构而具备优良的渗透性，因其能通过其孔道阻留和捕集流体介质中固体粒子，从而可以应用于气体或液体的过滤与分离，从而达到介质的净化或分离，而成为制备各种过滤器的理想材料。在实际生产中应用也非常广泛，日本住友电气工业公司运用孔隙率达85%的Ni-Cr-Al泡沫金属制成的柴油机微粒过滤器，能够净化柴油机废气且实用廉价；多孔不锈钢在宇航工业中应用于航空器及制导陀螺中液压油的净化，在自动燃料管路中净化气体，在碳氢化合物工艺中回收催化剂；多孔钛已被用于采油防砂过滤去除空气中的杆菌、噬菌体等细菌，还被用于氯碱工业、氯化工艺和航空燃油精过滤方面。

(2)电极基体材料

泡沫金属具有良好的导电性能，较强的支撑能力以及很大的比表面积可以为界面电化学电荷提供广阔的传递空间，因而成为重要的电极材料，而被广泛应用于生产实践中。利用有机泡沫电沉积法制备的泡沫铜可用作电解铜还原的阴极以及电有机合成电极，泡沫镍被用作化学反应工程中的流通性和流经性多孔电极，具有良好的电解质扩散、迁移和物质交换性能运用泡沫镍作为有机化合物电氧化的多孔三维阳极，可使苯甲基乙醇的多相电催化氧化生成乙醛的电解电流和乙醇转换提高近30%。德国Hoppecker蓄电池厂生产的NFC型镉镍型电池采用孔隙率为90%的多孔镍基板使镍电池的质量比容量比烧结式基板提高33%。

(3)吸声材料

泡沫金属在结构上具有开口孔隙和半开口孔隙，这些曲折相连的孔结构，改变了声音的传播方向，由于粘滞流动而使其能量损失，因此泡沫材料具有良好的声音阻尼能力，而成为理想的防噪声材料。日本已将泡沫金属用在高速列车发电机室、无线电录音室及新干线吸音等方面，取得良好效果。具有耐高温、高速气流冲刷和抗腐蚀性能优越的轻质多孔钛可以用来控制在特殊工况下的燃气汽轮机的进、排气所产生噪音。

(4)电磁屏蔽材料

泡沫金属是由金属骨架与连通孔洞所组成的多孔材料，这一结构特点使得电磁波在孔洞中发生多次反射和吸收损耗，从而使其具有优良的电磁吸收性能，可用于制作电磁屏蔽器件、电子仪器防护罩等。孔隙率高，三维连通性好的泡沫铜或镍，优于金属网的屏蔽效果，可达到波动窗的屏蔽效果，另独具轻小、通气散热的特点，而适用于移动的仪器设备。

(5)热交换材料

泡沫金属由于同时具备很大的比表面积和金属的优良导热性能，而成为热交换和加热、散热的有效材料。热管是一种表面覆盖多孔芯材结构的密封排液容器，可用于作为热量输送装置。水热管可用来冷却保护用于等离子体加热 的射频天线的法拉第护罩。水冷多孔热交换技术还可用于高能回转仪的微波腔冷却。

(6)催化载体材料

泡沫金属由于具有大的比表面积，且同时具有高的延展性和热导率，这些性能能够加大反应工程的催化效率，而使泡沫金属成为重要的催化载体材料。用泡沫金属制作汽车排放有毒废气的催化中和器，可使排放的CO减少2~3倍，毒性减小达90%。泡沫镍可用于对水溶液中的6价Cr离子（剧毒）进行氧化还原反应。

(7)其他应用

泡沫金属膜的反射性能，可设计出在红外区具有宽频带光过滤系统，而被应用于热光电能量转换和电信系统。泡沫金属还被应用于生物医学领域，目前临床上已使用泡沫不锈钢、泡沫钛合金等作为人工骨材料，满足人骨所需较高孔隙率的同时保证较高的力学性能。泡沫金属材料具有不燃烧性，而被应用于工业领域作为阻止火焰传播的阻火器