Kas yra keraminės putos?

Keraminės putos yra lengva struktūra, kurią sudaro nedidelis procentas labai porėtos keramikos ir didelis procentas dujų užpildytų porų. Įprastos keraminės putos yra 75–90% porėtos, nors kai kurios yra dar poringesnės. Tokios putos turi vertingų medžiagų savybių, todėl jas galima naudoti įvairioms inžinerinėms ir kitoms reikmėms.
Dauguma tokių putų gamybos būdų paprastai apima kitos putplasčio struktūros impregnavimą keraminėmis srutomis. Tada ši konstrukcija deginama aukštoje temperatūroje krosnyje. Keramika sukietėja, o krosnies karštis ardo pagrindo konstrukciją, ant kurios buvo pastatyta.

Taip sukuriama lengva ir labai porėta keramikos struktūra kaip galutinis šio gamybos proceso produktas. Sukurta medžiaga gali turėti atskirai uždarytas poras. Šio tipo struktūra yra žinoma kaip uždarų porų putplastis. Kai putplasčio poros yra tarpusavyje sujungtos visoje struktūroje, tai vadinama atvirų porų putomis.

Konkrečios sukurto putplasčio savybės priklauso nuo įvairių veiksnių, tačiau ši medžiagų klasė yra žinoma dėl tam tikrų bendrų savybių. Dėl mažo šilumos laidumo keraminės putos ypač naudingos kaip šilumą izoliuojanti medžiaga. Dėl savo gebėjimo atlaikyti santykinai didelius šiluminius smūgius jis taip pat tinka atšiaurioms aplinkoms, pvz., pramonei ir aeronautikai. Šioms putoms būdingas didelis poringumas reiškia, kad jos yra gana lengvos medžiagos, naudingos tais atvejais, kai reikia vengti perteklinio svorio.

Plytelės, naudojamos Jungtinių Valstijų erdvėlaivių šiluminės apsaugos sistemose, buvo klasikiniai šioms savybėms skirtų keraminių putų naudojimo pavyzdžiai. Erdvėlaiviai, skriejantys tarp žemės ir kosmoso, paleidimo ar sugrįžimo metu, dideliu greičiu skrisdami per atmosferą, susiduria su ekstremaliais temperatūros pokyčiais. Izoliacija nuo šių ekstremalių pokyčių buvo būtina siekiant apsaugoti šaudyklas nuo šios itin atšiaurios aplinkos. Vis dėlto perkelti masę į kosmosą yra labai brangu ir reikalauja daug energijos, todėl svoris turėjo būti minimalus. Lengvas keraminių putų pobūdis kartu su šiluminėmis savybėmis padarė jį patraukliu naudoti kai kuriose transporto priemonėse sumontuotose plytelėse.

Keraminės putos ne tik naudojamos kaip izoliacinė medžiaga, bet ir filtravimo reikmėms. Kai naudojami rafinuojant kitas medžiagas, keraminiai putplasčio filtrai paprastai suteikia tris filtravimo būdus. Patekus į filtro įleidimo angą, didesnės nei porų dydis dalelės nusėda ant filtro paviršiaus, nes yra per didelės, kad galėtų praeiti. Ši atraminė medžiaga filtro paviršiuje sudaro sluoksnį, vadinamą pyrago sluoksniu, kuris savo ruožtu sulaiko mažesnes daleles. Smulkiausios dalelės gali prasiskverbti pro pyrago sluoksnį, bet tada jos patenka į filtro poras.

Taip pat kuriami nauji galimi keraminių putų naudojimo būdai. Pavyzdžiui, medicinos pramonėje tiriama, ar jis gali būti naudojamas kaulų augimui skatinti, kai kaulas buvo pašalintas, pavyzdžiui, vėžiu sergantiems pacientams. Taip pat svarstoma galimybė naudoti labai mažus keraminių putų segmentus vaistams tiekti į organizmą laikui bėgant kontroliuojamo atpalaidavimo procesu.