Metallipohjaiset

Metallipohjaiset ovat materiaaleja, joiden rakennetta tai toimintaa määrittää pääasiassa metalli. Termiä käytetään kuvaamaan sekä puhtaasti metallisia järjestelmiä että metallin ja muiden aineiden muodostamia yhdistelmiä, kuten seosaineita, metalli-kerroksia tai metallin nanopartikkelipohjaisia ratkaisuja. Metallipohjaiset materiaalit voivat olla kiinteitä kappaleita, kuten levyjä tai foileja, sekä nanorakenteita, kuten nanopartikkelit, joita käytetään erilaisten ominaisuuksien parantamiseen.

Käyttökohteet ja sovellukset vaihtelevat suuresti. Metallipohjaisia materiaaleja hyödynnetään esimerkiksi katalyytteinä ja elektrodien perustana, missä metalli tarjoaa sähköisen johdonmukaisuuden, aktiivisen keskuksen ja kestävyyden. Niitä käytetään myös energiavarastoissa, kuten akut ja superkondensaattorit, sekä sensoroinnissa ja korroosionkestävyyttä vaativissa pinnoituksissa. Lisäksi metallipohjaiset materiaalit ovat keskeisiä rakennus- ja konenäköjärjestelmissä sekä teollisissa toimintoissa, joissa tarvitaan korkeaa lujuutta ja hyvää lämmönjohtavuutta.

Ominaisuudet ja valmistus ovat keskeisiä kehityksen tekijöitä. Metallipohjaiset materiaalit tarjoavat korkean sähkönjohtavuuden, hyvän mekaanisen kestävyyden ja usein erinomaisen kuumuudenkestävyyden. Ominaisuuksia voidaan muokata seosaineiden koostumuksella, lämpökäsittelyllä sekä nanorakenteiden hallinnalla. Valmistusmenetelmiä ovat muun muassa kemiallinen pelkistäminen, elektrolyyttinen pinnoitus, mekaaninen liittäminen ja sinteröinti.

Haasteina ovat kustannukset, erityisesti jalometallien saatavuus, sekä pienempienkin partikkeleiden stabiiliuden ja sintraantumisen hallinta. Lisäksi korroosio, kiertokäyttö ja pitkäaikaisen kestävyyden varmistaminen vaativat jatkuvaa tutkimusta. Metallipohjaiset ovat monipuolinen tutkimus- ja sovellusaluesegmentti, jolla on vaikutus kestävien ja tehokkaiden teknologioiden kehittämisessä.