泡沫铝应用大全
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新材料应用蓝海拓展——泡沫铝泡沫铝是一种在金属铝基体中分布有无数气泡的多孔质材料。
目前,日本与德国在研究、生产和应用泡沫铝与其他金属泡沫方面居世界领先地位。
我国对泡沫铝材的研究始于1980s后期,已取得了一系列的研究成果,但尚未取得突破性的成就,仍然处于起步阶段,未形成生产力。
性能表现泡沫铝的性能主要取决于分布在三维骨架间的孔隙特征,即气孔的形态和分布,包括孔的类型(通孔或闭孔)、孔的形状、孔的分布、孔的结构(孔径、孔隙率、比重等)。
1物理性能泡沫铝最明显的特点就是重量轻、密度低,随孔的变化而变化,比重仅为同体积铝的0.1—0.6倍,但其牢固度却比泡沫塑料高达4倍以上。
泡沫铝材料的导电性要比实心铝材料小得多,相反电阻率就大得多,是电的不良导体。
泡沫铝的导热性能比实心铝小得多,约为实心铝的0.1—0.2倍。
另外,泡沫铝还具有刚性大、不易燃、不易氧化、不易产生老化、耐候性好、回收再生性好等特点。
对于承受弯曲负载的装置,所用材料应具有较高的比强度,通过对泡沫铝和几种常见结构材料(铝、钢)的比强度值(泡沫铝:铝:钢=5:2.5:1)比较,可知泡沫铝具有高比强度的特点。
实验研究表明,适当的热处理可以提高其比强度。
因此,泡沫铝可用于承受较大的弯曲负载装置中。
2力学性能同其他多孔材料一样,泡沫铝的弹性模量、剪切模量、弹性极限等均随孔隙率的增大而呈指数函数下降。
(1)抗拉强度泡沫铝的抗拉强度很低,几乎无延伸率,表现为半脆性。
实验发现孔径大小对其拉伸性能有一定的影响。
相对密度相同时,孔径小的拉伸强度比孔径大的高。
(2)抗压强度泡沫铝的抗拉强度虽然很低,但它的抗压强度却较高。
泡沫铝压缩应力一应变曲线可以分3个区域:线弹性区、屈服平台区、致密化区。
孔径不同的泡沫铝的压缩应力一应变曲线形状基本相似,不同主要表现在塑性平台的高度上,实验发现,孔径大小与塑性平台的高度并不是某种简单的线性关系,而是在某一孔径下塑性平台最高。
泡沫铝的材料和案例运用1. 背景介绍泡沫铝是一种具有多孔结构的材料,由铝金属经过特殊工艺制成。
它具有轻质、高强度、导热性能好等特点,被广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑装饰等领域。
2. 案例一:航空航天领域2.1 背景在航空航天领域,材料的轻量化是提高飞行器性能的关键因素之一。
传统的金属材料往往密度较大,使用时会增加飞行器的重量,从而降低其载荷能力和燃油效率。
因此,研究开发轻质高强度材料对于航空航天工业具有重要意义。
2.2 过程泡沫铝由于其轻质且具有良好的强度和刚度,在航空航天领域得到了广泛应用。
以火箭为例,火箭发动机需要承受巨大的压力和温度变化,在这种极端环境下使用传统的金属材料往往会出现失效的情况。
而泡沫铝具有优异的耐高温性能和抗压强度,可以有效解决这一问题。
火箭发动机使用泡沫铝材料的过程如下:1.制备泡沫铝:首先,将铝粉与发泡剂混合,并在高温条件下进行烧结,使其形成多孔结构。
然后,通过控制烧结温度和时间来控制泡沫铝的孔隙大小和分布。
2.加工成型:将制备好的泡沫铝进行加工成型,根据具体要求切割、焊接或拼接成需要的形状和尺寸。
3.表面处理:对加工好的泡沫铝进行表面处理,如喷涂耐高温涂层或进行防腐处理,以提高其耐用性和稳定性。
4.安装使用:将处理好的泡沫铝部件安装到火箭发动机中,并进行测试验证其性能。
2.3 结果通过使用泡沫铝材料作为火箭发动机部件,可以显著减轻火箭整体重量,并提高其载荷能力和燃油效率。
泡沫铝具有良好的耐高温性能和抗压强度,可以在极端环境下保持稳定性,提高火箭的可靠性和安全性。
3. 案例二:汽车制造领域3.1 背景在汽车制造领域,轻量化也是一个重要的发展方向。
减轻汽车自身重量可以降低燃油消耗和减少尾气排放,符合环保和节能要求。
同时,轻量化还可以提高汽车的操控性能和安全性。
3.2 过程泡沫铝在汽车制造领域的应用主要集中在车身结构、底盘部件和内饰装饰等方面。
以车身结构为例,使用泡沫铝材料可以实现下述过程:1.材料选择:根据设计要求选择合适的泡沫铝材料,考虑其密度、强度、刚度等参数。
泡沫铝性能及制备技术泡沫铝是一种具有轻质、高强度、吸能、隔热、耐高温等特点的新型材料,广泛应用于航天、汽车、轨道交通等领域。
本文将介绍泡沫铝的性能特点以及制备技术。
泡沫铝的性能特点:1.轻质:泡沫铝的密度通常在0.5-1.5 g/cm³之间,比铝合金的密度低,比重约为0.3-0.7,因此具有非常轻的重量。
2.高强度:泡沫铝通过气孔结构形成网络状的连续骨架,能够提供良好的强度和刚度。
其抗压强度通常在1-14MPa之间,具有较好的载荷承载能力。
3.吸能:泡沫铝在受到冲击或挤压时,气孔会发生塌陷变形,吸收能量从而降低外界对物体的冲击力。
4.隔热:泡沫铝具有优良的隔热性能,由于其中的气孔能有效地阻碍热传导,使其成为一种理想的隔热材料。
5.耐高温:泡沫铝的熔点较高,可达660℃,在高温环境下具有较好的稳定性。
泡沫铝的制备技术:泡沫铝的制备主要有两种方法:粉末冶金法和气相法。
1.粉末冶金法:该方法通过将铝粉末与气孔形成剂混合,然后在高温下进行烧结制备。
主要包括以下几个步骤:(1)原料准备:选择纯度较高的铝粉末作为基础材料,同时添加一定比例的气孔形成剂,如焦炭粉末、氯化钠等。
(2)混合:将铝粉末和气孔形成剂进行混合,以保证气孔均匀分布。
(3)压制:将混合物进行压制,通常采用半干压制法或等静压制法。
(4)烧结:将压制得到的坯体放入高温炉内进行烧结,在恰当的温度下,气孔形成剂会挥发或燃烧生成气体,形成铝的气孔结构。
(5)后处理:对烧结得到的泡沫铝进行除鼓泡、抛光等工艺处理,使其表面光滑。
2.气相法:该方法通过热分解气相反应制备泡沫铝。
主要包括以下几个步骤:(1)原料制备:选择合适的前驱体材料,如铝烷化合物,如三乙基铝、三异丙基铝等。
(2)膨胀:将前驱体材料加热至其热分解温度,释放出金属铝和气体产物,产生气孔。
(3)固化:将释放出的金属铝和气体产物在冷却后进行固化,固化后形成气孔结构。
(4)后处理:对固化得到的泡沫铝进行除鼓泡、抛光等工艺处理。
泡沫铝应用简介知识讲解
泡沫铝是一种由铝金属基体和孔隙结构组成的材料,具有轻巧、高强度、耐腐蚀、导热性能好等优点,因此在各个领域都有广泛的应用。
下面将对泡沫铝的应用进行简要介绍。
首先,在交通运输领域,泡沫铝可用于航空航天和汽车制造。
在航空航天领域,泡沫铝可以用来制造航空航天器的结构零件,如燃烧器、乘员舱、挡板等。
由于泡沫铝具有轻巧、高强度、抗震动等特点,可以减轻航空器的重量,提高其性能和燃油效率。
在汽车制造领域,泡沫铝可以用来制造车身和底盘零件,减轻汽车重量,提高悬挂系统的性能,降低燃料消耗。
其次,在建筑领域,泡沫铝可用于建筑材料和装饰。
泡沫铝可以用作建筑隔热材料,具有良好的导热性能,能有效隔离室内外温差,提高建筑的能量效率。
此外,泡沫铝还可以作为装饰板材使用,能够提供丰富多样的表面处理效果,满足不同建筑风格的需求。
再次,在电子电气领域,泡沫铝可用于电子封装和导热材料。
泡沫铝具有良好的导热性能,可以用于电子封装材料,能有效地散热并保护电子元件。
此外,泡沫铝还可以制成导热片,用于电子散热器和冷却装置,提高电子设备的性能和稳定性。
此外,泡沫铝还可以应用于化工工艺和石油工业。
在化工工艺中,泡沫铝可以用于催化剂载体,具有较大的表面积和孔隙结构,能够提供更多的活性表面,提高催化剂的效率。
在石油工业中,泡沫铝可以用于油井压裂,作为压裂剂可以增加油藏的开采效率。
总之,泡沫铝具有轻巧、高强度、耐腐蚀、导热性能好等优点,广泛应用于交通运输、建筑、电子电气、化工和石油工业等领域。
随着科技的不断发展,泡沫铝的应用前景将会越来越广阔。
泡沫铝冲击吸能器应用设计泡沫铝冲击吸能器作为一种新型的能量吸收材料,被广泛应用于各种领域,特别是在车辆、轨道交通、建筑结构等领域,它的应用设计需要考虑多方面的因素,本文将对泡沫铝冲击吸能器在设计应用中的关键点进行详细探讨。
一、应用环境泡沫铝冲击吸能器的应用环境是设计的第一步,不同的应用环境需要选择不同的泡沫铝材料和结构。
例如,车辆的应用环境需要考虑温度、湿度、振动等因素,而建筑结构的应用环境需要考虑风荷载、地震等因素。
针对不同的应用环境,需要选择不同的泡沫铝材料,例如,3003泡沫铝适用于车辆领域,5083泡沫铝适用于船舶领域。
二、应力分析泡沫铝冲击吸能器是通过对外作用力来吸收能量的,因此需要对其在应用中所承受的应力进行分析。
例如,车辆领域的泡沫铝冲击吸能器需要承受重力和碰撞力,而建筑结构领域的泡沫铝冲击吸能器需要承受风荷载和地震力。
针对不同的应力,需要选择不同的泡沫铝材料,例如,6061泡沫铝在高应力环境下表现更好。
三、材料厚度泡沫铝冲击吸能器的材料厚度是决定其吸能能力的关键因素。
厚度越大,吸能能力越强。
但是,过于厚的泡沫铝材料会增加整个结构的重量,从而影响其应用效果。
因此,在设计中需要平衡吸能能力和结构重量,确定适当的材料厚度。
四、结构设计泡沫铝冲击吸能器的结构设计需要考虑力学原理和应用环境。
常见的结构形式有圆柱形、方形、矩形等,并且可以根据具体应用场景添加支撑结构或变形机构。
例如,车辆领域的泡沫铝冲击吸能器通常呈圆柱形状,并且在其周围设置支撑结构,以增强其承载能力。
五、应用检测泡沫铝冲击吸能器的应用检测需要结合实际场景进行。
通过模拟不同的应力场景,对其吸能性能、畸变情况、疲劳寿命等参数进行测试和评估,以确保其安全性和稳定性。
综上所述,泡沫铝冲击吸能器的应用设计需要考虑多方面的因素,包括应用环境、应力分析、材料厚度、结构设计和应用检测等。
只有全面考虑各种因素和多方面的需求,才能设计出安全、稳定、高效的泡沫铝冲击吸能器。
泡沫铝的制备方法、性能及应用概述:泡沫铝是以工业纯铝或铝合金为原材料,采用化学或物理方法,通过多步反应、压制、发泡、固化、切割、表面处理等工序制成的一种具有连续开放的多孔结构材料。
泡沫铝具有轻质、高强度、良好的机械性能、尺寸稳定性和优良的吸音、隔热性能等特点,在航空、航天、汽车、电子、防护等领域有广泛应用。
制备方法:泡沫铝的制备方法主要包括化学发泡法、物理发泡法和电化学发泡法等。
其中,化学发泡法是较为常用的制备方法。
化学发泡法是通过反应剂作用,在铝粉表面生成氢气泡,在加热过程中泡沫化,最终得到多孔铝材料。
化学发泡法的反应剂主要包括金属单质、金属氢化物等,具体反应过程通过选择不同的反应剂、添加剂和控制温度、压力等参数可实现。
性能表现:泡沫铝具有多孔的结构形态,其中孔隙率可以达到70%~95%,孔径分布在数百微米到数毫米之间。
有很多优良性能:机械性能:泡沫铝的压缩强度为1MPa~12MPa,弹性模量为1GPa~10GPa,良好的抗弯、抗拉、抗剪切性能等。
热学性能:泡沫铝的导热系数低,远低于传统金属材料,导热系数通常在0.1~0.3W/m·K之间,隔热性能良好。
声学性能:泡沫铝具有较好的吸收声波的功能,使用于环保建筑或者是飞机等需要控制噪音的场合。
应用领域:泡沫铝广泛应用于以下领域:航空航天:泡沫铝在航空航天行业的应用领域主要在于减轻重量、提高机体强度和刚度,减小燃油消耗,并可制成各种尺寸、形状和复杂的构件,如拱形构件、连肋件等。
汽车工业:泡沫铝在汽车工业中的应用主要在于减轻汽车重量,提高汽车稳定性、安全性和燃油经济性。
在自身性能优越的同时质量轻盈,使汽车设计者能够在既定的车体尺寸框架内最大化地应用高强度材料。
电子领域:泡沫铝在电子领域主要用作电磁波屏蔽材料、导热件、隔热材料、消声材料、弹性件、垫圈等。
防护类领域:泡沫铝可以用作防护材料,如在军工等领域,将泡沫铝切削成各种规格的装甲板,可以有效抵御弹头和炸药的攻击。
一、引言现代工艺技术的发展,使得泡沫金属的制备技术日趋完善,制造成本不断降低。
以泡沫铝为代表的泡沫金属是近年来发展较快的一种新型功能结构材料。
作为结构材料,它具有轻质和高比强度的特点;作为功能材料,它具有减震、吸收冲击能、耐高温、隔声、吸声[1]、隔热、不燃烧、抗腐蚀、电磁屏蔽等物理性能[2-6]。
最主要的是它可以将低密度、高刚度、冲击吸能性、低热导性、低磁导率和良好的阻尼性综合在一起[7]。
在需要综合利用这些性能的领域内,泡沫金属有着广泛的应用前景[8-9]。
泡沫铝按照基体材料的不同,可将其分为泡沫纯铝和泡沫铝合金两类。
由于泡沫铝合金同时具有纯铝和其它合金元素的性能,与泡沫纯铝相比其强度和吸能能力通常得到了提高。
常见的泡沫铝合金有泡沫铝硅合金、铝镁合金和铝铜合金。
按照孔结构的不同,可将泡沫铝分成开孔和闭孔两种[10]。
泡沫铝具有较高的压缩强度,同时具有较长的平台应力。
压缩过程中的大量能量在近似恒定的应力下被吸收[11],从而使得泡沫铝具有很强的吸能能力。
关于泡沫铝吸能性能的研究文献很多。
Pkarash等人[12]认为泡沫铝的能量吸收能力不仅与基体材料的弹塑性有关,还与其它一些耗散过程有关,如破碎的孔壁之间的摩擦。
Beals等[13]通过对密度不均匀的Alcna 泡沫材料的测试分析,指出密度梯度是削弱泡沫材料能量吸收能力和效率的重要原因。
在传统的管式吸能装置中,采用泡沫铝作为填充物可以提高结构的刚度和吸能能力,从而改进缓冲吸能装置的性能。
国外许多文献都报道了由泡沫铝充当芯材的夹心式组合结构的静动态压缩力学行为的实验研究,国内该方面的文献比较少。
泡沫铝,是一种新型的功能材料, 其发明只有四十余年的历史。
Sosnik 在1948 年提出利用汞做发泡剂, 在液态铝合金中气化制取泡沫铝的想法。
在1956 年, Ellist根据这一想法成功地制造了泡沫铝。
20 世纪60 年代, 美国Ethy l 公司已成为研制泡沫铝的科研中心基地。
膈聿膁羇螀羂肁泡沫铝的制备方法、性能及应用袁薅薅袀蒀芁螆摘要: 池沫铝是一种新型多功能材料, 具有独特的结构和许多优异的性能, 其应用前景可观,应用范围日益扩大。
本文概述了泡沫铝的各种制备方法、性能及应用。
结果表明:根据制备过程中铝的状态可以将制备方法分为三类: 液相法、固相法、电沉积法;泡沫铝的性能研究方面主要研究了物理性能、力学性能、吸能特性、阻尼性能、吸声性能;泡沫铝主要应用为建筑材料、装饰材料、防音材料、抗振材料、型材及汽车制造业。
国外对该领域的研究已相当深人、系统,与国外相比, 我国对泡沫铝材料的研究起步较晚,研究尚处于实验范围内, 所以, 我国今后还应进一步加强泡沫铝材料的研究。
螅莆聿节蚅薈莈关健词:池沫铝;制备方法;性能;应用;较晚袄艿衿袅肅蒇蚂中图分类号:TG146.2荿蚁羄袇蚇芀羅泡沫铝是一种在金属铝基体中分布有无数气泡的多孔质材料。
目前,日本与德国在研究、生产和应用泡沫铝与其他金属泡沫方面居世界领先地位。
我国对泡沫铝材的研究始于1980s 后期,已取得了一系列的研究成果,但尚未取得突破性的成就,仍然处于起步阶段,未形成生产力。
泡沫铝的制备方法腿膄蒅袇肂肄蚆1莄芇肆薀芄膄蕿制备泡沫铝的方法有多种, 根据制备过程中铝的状态可以分为三大类:液相法、固相法、电沉积法。
液相法螄膆莁蒄肅螈羁1.1蚀罿薄袇袈螂薄通过液态铝产生泡沫结构, 可在铝液中直接发泡, 也可用高分子泡沫或紧密堆积的造孔剂铸造来得到多孔材料。
螁螃莅肈莀蚃薆在铝液中直接产生气泡可得到泡沫铝。
通常, 气泡由于浮力而快速上升到铝液表面, 但可以加入一些细小的陶瓷颗粒增加铝液粘度阻止气泡的上升。
当前,熔体发泡主要有两种方法:直接从外部向铝液中注入气体; 在铝液中加入发泡剂。
羃膇芈膂袃膄螀(1) 直接注气法各种泡沫铝合金都可用此法生产, 包括铸造铝合金A359,锻造合金1061、3003、6061等。
为了增加铝液粘度,需要加入碳化硅、氧化铝等颗粒。
泡沫铝产品的性能优势及其在各领域的应用前景分析——泡沫铝优势主要集中在其优良的性能,如:1)超轻性。
密度为0.2~0.4g/cm3,约为铝密度的1/10,钛密度的1/20,钢密度的1/30,钢密度的1/30,以及木材密度的1/3。
2)吸音性。
泡沫铝可以通过气孔壁的振动来吸收声音的能量,用来消声。
去除噪声。
3)耐热性。
具有较高的耐热性,一般铝合金的溶解温度在560•700℃左右,单泡沫铝即使加热到1400℃也不溶解,而且在高温下不释放有害气体。
4)电磁波屏蔽性。
泡沫铝对高频电磁波有良好的屏蔽左右,能够使电磁干扰降低80%以上;等等。
——泡沫铝材料有着上述各种优良性能,因此,在汽车装备、航空航天、建筑行业及环境保护等领域中常用作减震消声、电磁波屏蔽材料、阻燃和热交换材料、过滤材料等等,具有非常好的应用前景。
泡沫铝材料的应用一方面是作为结构材料,另一方面是作为功能材料。
泡沫铝主要应用领域及其用途资料来源:CNKI——公路、铁路声屏障应用领域随着科学技术的快速发展,城市车流量的不断增加,公路、铁路边的噪声已经干扰了人们的正常生活。
而传统的隔声屏障(玻璃纤维、岩棉和矿棉)在道路上经日晒雨淋造成老化,空气中的灰尘易造成孔隙的堵塞,逐步失去了吸音功能,同时粉尘飞散对大气环境造成了二次污染。
目前作为新型的环保无纤维吸声材料,发泡铝在日本、韩国、美国和加拿大等国家被广泛地运用于道路两边的隔声屏障。
其吸声隔声效果非常显著,且不受雨天和日晒的影响。
——军事应用领域发泡铝具有优异的力学性能,能有效吸收缓冲冲击力,可复合成高密度防爆钢板,也可作为防火防爆门的填充材料、防爆基材,被广泛应用在防爆缓冲领域。
如:军事方舱、装甲车、坦克、潜艇、军事基地等。
当外部发生爆炸时,发泡铝优良的耐冲击性能可以吸收第一次冲击波,从而使设施内部的冲击最小化,降低爆炸压力,使人员伤亡最小化。
与 200 毫米厚的钢门相比,发泡铝夹芯钢板,重量只有原来的 1/5,强度却增加了 10 倍,具有优良的防爆功能。
泡沫铝铝粉型号全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:泡沫铝是一种轻质、可回收的材料,具有良好的隔热、防火、保温性能,因其具有极佳的抗压强度和保温性能,被广泛应用于建筑业、航空航天、汽车制造、家居装饰等领域。
而泡沫铝铝粉则是泡沫铝制品的一种重要原料,通过铝粉的添加可以提高泡沫铝的结构强度和硬度,提高产品的耐用性和稳定性。
下面将介绍一些常见的泡沫铝铝粉型号及其特点。
1. 泡沫铝铝粉型号ALP-1000ALP-1000是一种常见的泡沫铝铝粉型号,具有较高的纯度和良好的加工性能。
它采用高纯度的铝粉为原料,经过特殊工艺制成,具有均匀的颗粒大小和良好的流动性。
ALP-1000铝粉适用于各类泡沫铝制品的生产,如泡沫铝板、泡沫铝管等,可以提高产品的力学性能和表面质量,使产品更加坚固耐用。
总结:泡沫铝铝粉是泡沫铝制品的重要原料之一,不同型号的铝粉适用于不同领域的泡沫铝产品生产。
在选择泡沫铝铝粉型号时,需根据产品的具体要求和工作环境来选择合适的型号,以确保产品具有良好的性能和稳定性。
希望上述介绍对大家有所帮助,谢谢!泡沫铝是指由铝和铝合金粉末与发泡材料混合后经高温加热而成的一种轻质、具有优异性能的新型材料。
泡沫铝因其质量轻、抗压强度高、热传导性能好、吸声性能优异等特点,被广泛应用于航空航天、能源、化工、建筑等多个领域。
而泡沫铝铝粉作为生产泡沫铝材料的关键材料之一,型号繁多,下面将对几种常见的泡沫铝铝粉型号进行介绍。
一、ZHN-1000型泡沫铝铝粉ZHN-1000型泡沫铝铝粉是目前市场上比较常见的一种泡沫铝材料,其主要原料为高纯度的铝合金粉末和发泡材料。
ZHN-1000型泡沫铝铝粉具有低密度、高强度、热传导性好、耐腐蚀性强等优点,广泛应用于航空航天领域和高端压力容器制造等领域。
ZHL-500型泡沫铝铝粉是一种中等密度的泡沫铝材料,适用于各种机械设备和电子器件的隔热隔音等领域。
ZHL-500型泡沫铝铝粉具有良好的机械性能和导热性能,广泛应用于汽车制造、船舶建造和建筑领域。
泡沫铝性能及制备技术
主要有1、气泡沫铝的性能特点;2、气泡沫铝的应用;3、气泡沫铝
制备技术。
一、气泡沫铝的性能特点
气泡沫铝(Al Foam)是以铝为主要成份,其他元素(如锰、钛、铬、硫、锌、铅、锡、镁等)少量添加,经反应处理制备的具有微孔结构复合
材料。
其特点是质地轻、密度略高于空气(在同样体积下约为空気的
0.2~0.7倍)。
另外,气泡沫铝具有良好的吸音隔声,可隔断外部噪音,具有以下特点:
1.隔声性能优越:气泡沫铝隔声能力高,在频率范围内平均可达
60~70dB,较普通建筑材料有明显提高。
2.不燃性:气泡沫铝经过表面涂层处理后,有很强的耐火性能,可承
受高达800℃的高温,具有良好的不燃性能。
3.防火性能:该材料密封性好,有良好的阻火性能,可有效避免火源
热量扩散。
4.隔热隔湿性:气泡沫铝具有良好的分散热量效果,比其他类型建筑
材料更具隔热隔湿性能,使空间室内环境更舒适。
5.耐腐蚀性:气泡沫铝具有耐腐蚀性极好的特点,可以抵抗酸碱介质
的侵蚀,使其表面不易受到气体、液体或其它污染物的侵蚀。
二、气泡沫铝的应用
气泡沫铝的应用十分广泛,其中最常用的应用如下:。
第十二届全国铸造年会暨2011中国铸造活动周论文集泡沫铝的熔体发泡法制备及其应用周君,熊汉青,王志国,王志峰,赵维民(河北工业大学材料科学与工程学院,天津300130)摘要:泡沫铝是一种密度小、比刚度强的新型复合材料,具有良好的力学性能和物理性能,而且还具有阻尼、吸音隔音、阻燃、电磁屏蔽等特殊性能。
采用熔体发泡法制备泡沫铝,工序简单,成本低,易于操作。
随着现代科学技术的发展,泡沫铝作为结构功能材料被广泛应用在工业、建筑及其他高科技领域,并越来越受到人们的关注。
关键词:泡沫铝;性能;熔体发泡法;应用Preparation of Foam Aluminum by Foaming in Meltand Its ApplicationZHOU Jun,XIONG Han-qing,WA NG Zhi-guo,WANG Zhi-feng,ZHAO Wei-min (School of Materials Science and Engineering,Hebei University of Technology,Tianjin300130,China) Abstract:Foam aluminum is a kind of new type composite materials with low density and big specific strength.Meanwhile,it has good mechanical properties,physical performance,damping,sound absorption, sound insulation,flame retardant,electromagnetic shielding and other special performance.The melt foaming method of foam aluminum is simple process,low cost and easy to operate.Along with the develop原ment of modern science and technology,foam aluminum as a structure functional material is widely used in industry,construction and high-tech fields.It is more and more concerned by people.Key words:foam aluminum;properties;melt foaming method;application多孔金属材料(Cellular metals)是一种新型的材料,它是由相互贯通或者封闭的孔洞构成网络结构的材料,孔洞的边界或表面由支柱或平板构成[1]。
泡沫铝应用大全
一、国家安全方面需求
1、潜艇消音、导弹驱逐舰降噪需求
用泡沫铝吸声板与其背后空腔组成的吸声箱装在潜艇内部发动机室,可以降噪20分贝以上,有利于制造静音潜艇。
导弹驱逐舰等其它舰船也需要用泡沫铝吸声板对发动机室降噪以及制作间隔墙等。
2、制作复合装甲需求
新型复合装甲由陶瓷片、泡沫铝、芳纶纤维板组成,在中间或里层设置20mm 厚的泡沫铝材料,利用泡沫铝的吸能作用,使穿甲弹和破甲弹作用力分散,阻止其进入内部。
3、制作车辆防地雷底板
坦克车、装甲车、重卡车等底部采用V型,外部为装甲板,中层为泡沫铝板,里层为芳纶纤维板或钢板,防地雷。
4、军事指挥车、指挥所的需求
泡沫铝材料具有屏蔽电磁波的功能,可以屏蔽90分贝以上,制作军事指挥车、指挥所的内衬,使电信息保密。
5、制作防暴车需求
利用泡沫铝材料制作防暴车的复合装甲,防暴车重量可以减轻三分之一以上。
6、制作军用空投包装箱
目前我国军用空投包装箱采用美国哈丁技术制作,内部吸能减震材料为高密度塑料泡沫,使用泡沫铝为内部吸能减震材料,吸能减震能力提高10倍以上,即空投武装设备和弹药的安全性提高10倍以上。
7、制作舰船防爆甲板
舰船甲板用装甲板、泡沫铝板、钢板复合结构,甲板强度提高2倍以上,抗爆、抗弹能力提高2倍以上。
二、轨道交通方面需求
1、制作地铁车站的吸声内衬
用打孔泡沫铝吸声板制作地铁车站侧壁和顶部吸声板,厚度为10mm,背后设
置20mm厚空腔,即使在地铁车站的潮湿环境中仍然保持良好的吸声降噪效果,比使用其它吸声材料降噪效果提高一倍以上。
2、制作高速铁路隔音屏
制作高速铁路声屏障,高度为2800mm,打孔泡沫铝吸声板厚度为10mm,背后设置20mm厚空气层,后板为镀锌钢板。
声屏障的内侧为泡沫铝裸面,可以吸音,整体墙可以隔音,达到高效降噪效果。
泡沫铝被雨水淋湿后,降噪功能不降低,泡沫铝吸能减震,在列车经过震动下,铆钉不会松动,长期安全。
3、制作普通列车地板
普通列车泡沫铝地板为1mm铝板、15——20mm泡沫铝板、1mm铝板夹心板组成,泡沫铝密度为0.5g/cm³左右,具有优良的隔音、隔震功能;不燃烧,防火性能好;抗弯强度达到20Mpa左右,使用寿命长达30年以上;重量轻,为木板重量的1/2左右。
4、制作高速列车地板
高速列车用泡沫铝地板用1mm铝板、25——30mm泡沫铝板、1mm铝板夹心板组成,泡沫铝密度为0.5g/cm³左右。
隔音20分贝以上,震动减少一个数量级,防火、耐腐蚀、抗弯强度达到20Mpa左右,不塌陷,使用寿命长达30年以上。
5、制作列车车门夹心
采用泡沫铝板作车门夹心材料,具有优良的隔音、隔震、隔热功能,承受力的载荷时,各向同性。
6、制作车厢内衬
地铁车厢采用20mm厚泡沫铝内衬,可以降低噪声20分贝以上。
大线列车、高速列车、城铁列车的车厢侧衬采用20mm泡沫铝板、20mm聚氨脂泡沫复合板,具有优良的隔热和隔音双重能力。
7、制作客车厢间隔墙
采用泡沫铝板制作客车间隔墙,隔音隔振功能好,各方向强度一致、强度好,不产生鸟鸣声音。
8、制作电器柜
用泡沫铝夹芯板(0.5mm铝板、5——10mm泡沫铝板、0.5mm铝板)制作发电机、电动机、变频器、中央空调等产生噪音和电磁波设备的电器柜,可以降低噪声20分贝以上,屏蔽电磁波90分贝以上。
9、制作地铁隧道通风口消声器
用泡沫铝吸声板制成吸声栅,可以有效降低隧道通风口的噪声。
三、建筑方面需求
1、制作建筑吸声内衬
用泡沫铝吸声板(厚度10mm)制作录音室、配音室、音乐厅、会议厅、体育场馆等避免产生声音回响的场合降噪内衬,泡沫铝吸声板背后设置20——40mm厚度空腔,噪声降噪效果好。
2、制作游泳馆的吸声壁
由于游泳馆内湿度很大,普通吸音材料吸水后,吸音能力大大降低。
游泳馆降噪是建筑界长期以来难解决的问题。
打孔泡沫铝吸声板吸音率高,在潮湿环境下,吸音率不降低,降噪效果好。
泡沫铝吸声板厚度为10mm,其背后设置20mm厚空腔。
3、制作高层铝板、泡沫铝、铝板建筑幕墙板
制作高层建筑用幕墙板,泡沫铝板厚度为10mm,面板0.5mm厚氟碳漆铝板,刚度达到15Mpa以上。
吸能、隔音、隔热等性能优良,热膨胀系数内外一样,保证平整,不燃烧,防火性能好。
4、制作大理石、泡沫铝幕墙板
3mm厚大理石、15mm厚泡沫铝板复合,比实心大理石板重量减轻2/3,抗冲击韧性提高2倍以上。
5、制作隔声地板
建筑隔声是难题,采用5mm厚木板、10——15mm厚泡沫铝板复合地板,楼层间隔声20分贝以上。
6、娱乐场所内部装饰
用泡沫铝吸声板制作歌厅,夜总会等娱乐场所吊顶和墙面吸声装饰,降噪效果好,不燃烧,防火性能好。
四、交通方面需求
1、制作公路声屏障
用泡沫铝吸声板制作高架路、高架桥的声屏障,可以有效降低汽车产生的低频噪声。
泡沫铝吸声板厚度为10mm,背后设置60mm厚空腔,一般总高为2800mm,比普通百叶吸声板声屏障降噪效果提高二倍。
2、公路隧道降噪需求
采用10mm厚打孔泡沫铝吸声板制作公路与河底隧道吸音降噪围壁,背后设置60mm厚空腔,可以有效的吸收汽车产生的低频噪声。
泡沫铝材料不吸潮,仍然保持良。