Пінисті матеріали
Визначення і загальна характеристика
ПІ́НИСТІ МАТЕРІА́ЛИ — матеріали з пористою структурою. Вони мають низькі щільність, теплопровідність, високу міцність та гарну звукоізоляцію, що робить їх перспективними для широкого застосування. У П. м. переважають великі макропори (від 1 до 3—5 мм), що розрізняються візуально, та рідко зустрічаються пори мікрометрового розміру, що видимі лише в мікроскоп. Матеріали з макропористою структурою часто містять мікропори в стінках, що розділяють великі (замкнуті та сполучені) пори. Більшість дрібних і замкнутих пор підвищує міцність, теплозахисні та звукоізоляційні властивості матеріалів. Загальна пористість у П. м. становить від 30 до 98 %. Розрізняють природні та штучні П. м. Природні П. м. — це деякі гірські породи: вулканічні пемза, туфи, лава, вони мають загальну назву «пиляльні камені». До них належать й осадові породи — вапнякові туфи та ракушняки. Такі П. м. добувають, вирізаючи машинами з масиву; відходи дроблять на щебінь. До штучних П. м. відносять: пористі бетони, що одержують схоплюванням і твердінням дисперсної суміші на основі мінеральних вʼяжучих матеріалів; комірчасту кераміку, що отримують з глинистих матеріалів відпалом до спікання; комірчасте скло, піноалюміній і низку органічних полімерних матеріалів. Комірчасті бетони розрізняють за способом створення пор — змішуванням з піною або газоутворювачем, залежно від чого отримують пінобетон або пінопласт, незіт. Якщо як кремнеземистий компонент використовують золу, в назву бетону вводять складову частину «золо», наприклад, пінозолобетон, пінозолосилікат. Комірчасту кераміку розрізняють за способом створення пористої структури (пористість, зумовлена домішками, що вигорають; пористість внаслідок спучування газами, що утворюються при випалюванні; пористість, створювана змішуванням обпалюваного сирця з піною). Близька за властивостями до П. м. шлакова пемза, що отримують поризацією розплаву металургійних шлаків. Серед органічних полімерних матеріалів можна виділити матеріали на основі поліетилену, поліуретану, полістиролу, гуми. Спінений поліетилен виготовляють на основі поліетилену — одного з найпоширеніших пластикових матеріалів у світі. Його можна використовувати для різних цілей: для ізоляції, для виробництва спортивного обладнання, у автомобільній промисловості, для пакування, навіть у взуттєвій промисловості. З пінополіуретану виготовляють меблеві подушки, матраци, сидіння та текстильні підкладки. Поліуретанові П. м. виробляють шляхом захоплення газу, що розширюється, під час полімеризації поліфункціональних спиртів та ізоціанатів. Властивості продукту переважно зумовлені типом використовуваного поліолу, залежно від виробничого процесу можуть бути створені закриті та відкриті клітинні структури. Гумові П. м. виготовляють не з пластику, а з гуми, хоча вони і вважаються поролоном. П. м. застосовують у вигляді великих панелей, блоків і стінових каменів з пористих бетонів, великих блоків і стінових каменів з пильних порід, глиняної пористої цегли. Часто П. м. є ефективними при підвищених температурах та в агресивних середовищах.
Літ.: M. K. Shobana, Kim Yunsung. Improved electrode materials for Li-ion batteries using microscale and sub-micrometer scale porous materials // J. of Alloys and Compounds. 2017. Vol. 729; Yonghang Xu et al. Synthesis and properties of CO2-based plastics: Environmentally-friendly, energy-saving and biomedical polymeric materials // Progress in Polymer Science. 2018. Vol. 80.
І. М. Скриптун
Додаткові відомості
Рекомендована література
Завантажити статтю
