La espuma cerámica es una estructura ligera que consta de un pequeño porcentaje de cerámica muy porosa y un alto porcentaje de poros llenos de gas. Las espumas cerámicas típicas son de 75 a 90% porosas, aunque algunas son incluso más porosas. Tales espumas tienen valiosas propiedades de material que las hacen adecuadas para una variedad de aplicaciones de ingeniería y otras.
La mayoría de las técnicas de fabricación de tal espuma implican generalmente la impregnación de otra estructura de espuma con suspensión cerámica. Esta estructura luego se cuece a alta temperatura en un horno. La cerámica se endurece mientras el calor del horno destruye la estructura base sobre la que fue construida.
Se crea así una estructura cerámica ligera y muy porosa como producto final de este proceso de fabricación. El material creado puede tener poros sellados individualmente. Este tipo de estructura se conoce como espuma de celda cerrada. Cuando los poros de la espuma están interconectados en toda la estructura, se denomina espuma de celda abierta.
Las características específicas de la espuma particular creada dependen de una variedad de factores, pero esta clase de materiales es conocida por ciertas propiedades comunes. La baja conductividad térmica hace que la espuma cerámica sea particularmente útil como material de aislamiento térmico. Su capacidad para resistir choques térmicos relativamente grandes también lo hace adecuado para entornos hostiles, como aplicaciones industriales y aeronáuticas. La característica de alta porosidad de estas espumas significa que son materiales relativamente ligeros útiles en aplicaciones donde se debe evitar el exceso de peso.
Las baldosas utilizadas en los sistemas de protección térmica de los transbordadores espaciales de los Estados Unidos fueron ejemplos clásicos del uso de espuma cerámica para estas propiedades. Las naves espaciales que viajan entre la Tierra y el espacio, ya sea durante el lanzamiento o el reingreso, encuentran cambios extremos de temperatura mientras atraviesan la atmósfera a gran velocidad. El aislamiento de estos cambios extremos era necesario para proteger a los transbordadores de este entorno extremadamente duro. Sin embargo, es muy caro y consume mucha energía mover masa al espacio, por lo que el peso tuvo que mantenerse al mínimo. La naturaleza ligera de la espuma cerámica combinada con sus propiedades térmicas la hizo atractiva para su uso en algunas de las baldosas instaladas en la flota de transbordadores.
Además de su uso como material aislante, la espuma cerámica también se emplea comúnmente en aplicaciones de filtración. Cuando se utilizan para refinar otros materiales, los filtros de espuma cerámica generalmente proporcionan tres modos de filtración. Al entrar en contacto con la entrada del filtro, las partículas más grandes que el tamaño de los poros se acumulan en la superficie del filtro porque son demasiado grandes para pasar a través. Este material de respaldo forma una capa, conocida como capa de torta, en la superficie del filtro que a su vez captura partículas más pequeñas. Las partículas más finas pueden atravesar la capa de la torta, pero luego son capturadas dentro de los poros del filtro.
También se están desarrollando nuevos usos potenciales de la espuma cerámica. Por ejemplo, en la industria médica se está estudiando su posible uso para estimular el crecimiento óseo donde se ha extraído hueso, como en pacientes con cáncer. También se están considerando segmentos muy pequeños de espuma cerámica para su uso en la administración de medicamentos al cuerpo a lo largo del tiempo a través de un proceso de liberación controlada.