La mousse céramique est une structure légère composée d’un faible pourcentage de céramique très poreuse et d’un pourcentage élevé de pores remplis de gaz. Les mousses céramiques typiques sont de 75 à 90 % poreuses, bien que certaines soient encore plus poreuses. De telles mousses ont des propriétés matérielles précieuses qui les rendent adaptées à une variété d’applications d’ingénierie et autres.
La plupart des techniques de fabrication d’une telle mousse impliquent généralement l’imprégnation d’une autre structure de mousse avec une suspension céramique. Cette structure est ensuite cuite à haute température dans un four. La céramique durcit tandis que la chaleur du four détruit la structure de base sur laquelle elle a été construite.
Une structure céramique légère et très poreuse est ainsi créée en tant que produit final de ce processus de fabrication. Le matériau créé peut avoir des pores scellés individuellement. Ce type de structure est connu sous le nom de mousse à cellules fermées. Lorsque les pores de la mousse sont interconnectés dans toute la structure, on parle de mousse à cellules ouvertes.
Les caractéristiques spécifiques de la mousse particulière créée dépendent de divers facteurs, mais cette classe de matériaux est connue pour certaines propriétés communes. La faible conductivité thermique rend la mousse céramique particulièrement utile comme matériau d’isolation thermique. Sa capacité à résister à des chocs thermiques relativement importants le rend également adapté aux environnements difficiles tels que les applications industrielles et aéronautiques. La caractéristique de porosité élevée de ces mousses signifie qu’il s’agit de matériaux relativement légers utiles dans des applications où l’excès de poids doit être évité.
Les tuiles utilisées dans les systèmes de protection thermique des navettes spatiales des États-Unis étaient des exemples classiques de l’utilisation de la mousse céramique pour ces propriétés. Les engins spatiaux voyageant entre la Terre et l’espace, que ce soit lors du lancement ou de la rentrée, rencontrent des changements de température extrêmes tout en traversant l’atmosphère à grande vitesse. L’isolation de ces changements extrêmes était nécessaire pour protéger les navettes de cet environnement extrêmement sévère. Il est cependant très coûteux et énergivore de déplacer une masse dans l’espace, de sorte que le poids devait être réduit au minimum. La nature légère de la mousse céramique combinée à ses propriétés thermiques l’a rendue attrayante pour une utilisation dans certaines des tuiles installées sur la flotte de navettes.
En plus d’être utilisée comme matériau isolant, la mousse céramique est également couramment utilisée dans les applications de filtration. Lorsqu’ils sont utilisés dans le raffinage d’autres matériaux, les filtres en mousse céramique offrent généralement trois modes de filtration. Au contact de l’entrée du filtre, les particules plus grosses que la taille des pores sont refoulées sur la surface du filtre car elles sont trop grosses pour passer à travers. Ce matériau sauvegardé forme une couche, connue sous le nom de couche de gâteau, à la surface du filtre qui à son tour capture les particules plus petites. Les particules les plus fines peuvent traverser la couche de gâteau mais sont ensuite capturées dans les pores du filtre.
De nouvelles utilisations potentielles de la mousse céramique sont également en cours de développement. Par exemple, dans l’industrie médicale, il est à l’étude pour une utilisation possible pour stimuler la croissance osseuse là où l’os a été retiré, comme chez les patients cancéreux. De très petits segments de mousse céramique sont également envisagés pour une utilisation dans l’administration de médicaments au corps au fil du temps grâce à un processus de libération contrôlée.