Síťovaná pěna - Reticulated foam

Síťovaná pěna je velmi porézní, pevná látka s nízkou hustotou pěna. „Síťovaná“ znamená jako a síť. Síťované pěny jsou extrémně otevřené pěny, tj. Existuje jen málo, pokud vůbec, neporušených bublin nebo buněčných oken. Naproti tomu pěna tvořená mýdlové bubliny se skládá pouze z neporušených (zcela uzavřených) bublin. V síťované pěně zůstávají pouze liniové hranice, kde se bubliny setkávají (hranice Plateau).

Síťovaná pěna
Pěna před síťováním (vlevo), po síťování (vpravo)

Pevnou složkou síťované pěny může být organický polymer jako polyuretan, a keramický nebo a kov. Tyto materiály se používají v široké škále aplikací, kde je vysoká pórovitost a velké plocha povrchu jsou potřeba, včetně filtry, katalyzátor podporuje, palivová nádrž vložky a reproduktor kryty.

Struktura a vlastnosti

Weaire – Phelan struktura

Popis struktury síťovaných pěn se stále vyvíjí. Zatímco Plateauovy zákony Pravidla upravující tvar mýdlových filmů v pěnách byla vyvinuta v 19. století, o matematickém popisu struktury se stále diskutuje. Vygenerováno počítačem Weaire – Phelan struktura je nejnovější. V síťované pěně pouze hrany z mnohostěn zůstat; the tváře chybí. V komerční síťované pěně je odstraněno až 98% obličejů. The dvanáctistěn se někdy uvádí jako základní jednotka pro tyto pěny,[1] ale nejreprezentativnějším tvarem je mnohostěn s 13 tvářemi.[2][3] Velikost buňky a distribuce velikosti buňky jsou důležitými parametry pro většinu aplikací. Pórovitost je obvykle 95%, ale může být až 98%.[4] Síťování ovlivňuje mnoho fyzikálních vlastností pěny. Typicky se snižuje odolnost proti tlaku, zatímco se zvyšují tahové vlastnosti, jako je prodloužení a odolnost proti roztržení.[5]

Výroba

Robert A. Volz je připočítán s objevením prvního procesu výroby síťované polyurethanové pěny v roce 1956 při práci pro Scott Paper Company.[6] Výroba síťovaná polyuretanová pěna je dvoustupňový postup: vyrobí se konvenční polyurethanová pěna s uzavřenými buňkami, poté se odstraní plochy (nebo „okna“) buněk. Velká povrchová plocha a nižší hmotnost tváří buněk ve srovnání se vzpěrami (nebo hranami) buněk je činí mnohem náchylnějšími jak ke spalování, tak k chemické degradaci; buď plnění pěny s uzavřenými buňkami hořlavým plynem vodík a zapálení za kontrolovaných podmínek nebo vystavení pěny a hydroxid sodný řešení odstraní tváře a ponechá okraje.[7]

Síťovaná keramický pěny se vyrábějí potahováním síťované polyurethanové pěny vodnou suspenzí keramického prášku, poté se materiál zahřeje, aby se nejprve odpařila voda, poté se roztavily keramické částice a nakonec se spálil organický polymer.[4]

Síťovaná kov pěna může být také vyrobena z polyuretanové pěny jako šablony podobné jejímu použití v keramických pěnách. Kovy mohou být uložena pára na polyurethanovou pěnu a poté se organický polymer spálil.[8]

Aplikace

Síťované pěny se používají tam, kde je důležitá pórovitost, povrch, nízká hustota.

Reference

  1. ^ „Tvar“ naší pěny “. Crest Foams. Citováno 2009-09-30.
  2. ^ "Struktura náhodné monodisperzní pěny" (PDF).
  3. ^ „Nový protiklad k Kelvinově domněnce o minimálních pěnách“. Citovat deník vyžaduje | deník = (Pomoc)
  4. ^ A b Gliganic, Robert (21. února 2008). „Kde se hodí síťovaná polyuretanová pěna“. MachineDesign.com. Citováno 2009-09-30.
  5. ^ Blair, E. Allen (1967). Buněčné plasty: sborník z konference, Natick, Massachusetts, 13. – 15. Dubna 1966. Národní akademie věd. str. 141. Citováno 2010-12-02.
  6. ^ "Síň slávy". Sdružení polyuretanové pěny. Citováno 2009-09-30.
  7. ^ „Síťovaná pěna“. United Foam. Citováno 2009-09-30.
  8. ^ Queheillalt, Douglas T .; Derek D. Hass, David J. Sypeck, Haydn N.G. Wadley, DD .; Sypeck, DJ .; Wadley, HN. (2001). "Syntéza kovových pěn s otevřenými buňkami pomocí templátované přímé depozice par" (PDF). Journal of Materials Research. 16 (4): 1028–1036. Bibcode:2001JMatR..16.1028Q. doi:10.1557 / JMR.2001.0143. S2CID  711787.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  9. ^ A b C d E Curti, Michael C. „Mnohostranná pěna“. Crest Foam Industries. Citováno 2009-09-30.
  10. ^ Thomson, Tim (2004). Polyurethany jako speciální chemikálie: principy a aplikace. CRC. str. 99. ISBN  978-0-8493-1857-3. Citováno 2009-09-30.
  11. ^ Gliganic, Robert. „Unikátní materiál pro nápadité aplikace“. Návrh a vývoj produktu. Archivovány od originál dne 31.01.2013. Citováno 2009-09-30.
  12. ^ Bennett, J. Michael. „Nové alternativní koncepce halonu - synergický vývoj veřejného a soukromého sektoru“ (PDF). Národní institut pro standardy a technologie. str. 3. Citováno 2009-10-01.

externí odkazy