السيراميك الرغوي هو نوع من السيراميك تبلغ مساميته ما بين 70% و90%، ويتميز بهيكل شبكي ثلاثي الأبعاد، وهو نوع جديد من المواد المسامية التي تحل محل بنية المسام المعدنية المترابطة. استُخدمت السيراميك الرغوي كمواد ترشيح للبكتيريا في أوائل سبعينيات القرن التاسع عشر. ونظرًا لانخفاض نفاذيته، ومساحته السطحية النوعية الكبيرة، وكثافته المتجانسة، وتوصيله الحراري المنخفض، ومقاومته لدرجات الحرارة العالية، ومقاومته للتآكل، وغيرها من الخصائص، فإنه يستخدم على نطاق واسع في مجالات المعادن، والصناعة الكيميائية، وحماية البيئة، والطاقة، وعلم الأحياء، وغيرها من القطاعات، كمرشح، وعامل فصل، وقماش لامتصاص الغازات والصوت، وكمواد حشو كيميائية، ومواد بيولوجية مثل السيراميك وحاملات المحفزات. مع تطور تكنولوجيا تحضير السيراميك الرغوي، أدى ظهور مواد السيراميك الرغوي عالية الأداء إلى توسيع نطاق تطبيقات السيراميك الرغوي بشكل كبير. وفيما يلي عرض لبعض التطبيقات الجديدة للسيراميك الرغوي.
تطبيقات السيراميك الرغوي
حامل المُحفز
تتميز السيراميك الرغوي بقدرة ونشاط امتصاص جيدين. ومن خلال محفز الطلاء السيراميكي الرغوي، يتم توجيه سائل التفاعل، مما يؤدي إلى تحسين الكفاءة ومعدل التفاعل بشكل كبير. ويرجع ذلك إلى مساحته السطحية النوعية العالية، واستقراره الحراري الجيد، ومقاومته للتآكل، ومقاومته للتسمم، وكثافته المنخفضة. تُستخدم السيراميك الرغوي على نطاق واسع في المحولات الحفازة لعوادم السيارات. وبالإضافة إلى كونه حاملًا للمحفزات، يمكن استخدامه أيضًا كحاملات وظيفية أخرى، مثل حاملات الأدوية، والحاملات الدقيقة البلورية، وتخزين الغاز. شركة Adtech هي شركة مصنعة للمرشحات الخزفية الرغوية, ، والمادة الخام المستخدمة في صناعة مرشح الرغوة الخزفية هي الرغوة الخزفية. ويُعد مرشح الرغوة الخزفية وسيلة اقتصادية لتنقية الألومنيوم المنصهر.
مواد عزل موفرة للطاقة
ونظرًا لأن مسام السيراميك الرغوي مغلقة، فإن كفاءته الحرارية تنخفض، كما ينخفض تأثير الحمل الحراري في عملية نقل الحرارة، مما يجعل السيراميك الرغوي يتميز بموصلية حرارية منخفضة ومقاومة جيدة للصدمات الحرارية. وهو مادة مقاومة للحرارة مثالية.
تتميز السيراميك الرغوي بمساحة سطح نوعية كبيرة، ويمكن استخدامها كمواد لنقل الحرارة بفضل مساحة التبادل الحراري الكبيرة التي توفرها في ظروف درجات الحرارة المرتفعة.
الموقد
تتميز المواد الخزفية الرغوية بخصائص تبادل حراري جيدة، كما أنها قادرة على خفض درجة حرارة اللهب. ويمكن أن يؤدي الاحتراق المختلط داخل سطح الرغوة الخزفية الخاملة أو بالقرب منه إلى توفير الطاقة وتقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد النيتروجين بشكل كبير. وفي الوقت نفسه، يمكن لهذا الموقد استخدام أنواع متنوعة من الوقود، كما يتمتع بقدرة كبيرة على التكيف.
مواد الانتشار والاختراق والامتصاص
من خلال الاستفادة من ظاهرة التناضح الكهربائي، يمكن استخدامها كجهاز فصل لإنتاج بيروكسيد الهيدروجين عن طريق التحليل الكهربائي، مما يساهم في تحسين عمر البطارية. استخدام السيراميك ذي المسام الدقيقة في صناعة أجهزة استشعار قياس الملوحة والرطوبة في التربة. وتتمتع المسام الموزعة بشكل متجانس في الرغوة السيراميكية بتأثير مثبط للهب على الغاز القابل للاشتعال المكون من الأكسجين والأسيتيلين الذي يتولد أثناء اللحام بالغاز. كما يمكن تحويلها إلى كاتم صوت عالي الطاقة استنادًا إلى قدرة المسام على حجب الضوضاء.
بالإضافة إلى الاستخدامات المذكورة أعلاه للسيراميك الرغوي، يمكن أيضًا تصنيع السيراميك الرغوي ليُستخدم في صناعة أجهزة الاستشعار، والأغشية ذات المسام الدقيقة، وحشوات الأبراج الكيميائية، وألواح الاحتراق الموفرة للطاقة في مواقد الغاز.