Металлические пены: многофункциональные материалы с уникальными свойствами

Что касается металлаМылоs, важно отметить их губчатые структурные свойства. Эти материалы чрезвычайно проницаемы, с пористостью более 90%, имеют диаметры пор в миллиметровом диапазоне и большую удельную площадь поверхности. Несмотря на их относительно небольшой объем, они проявляют определенную прочность и жесткость. Под воздействием давления схлопывание пор приводит к увеличению площади силы и деформационному упрочнению материала, что делает металлическую пену превосходной в поглощении энергии удара.
В настоящее время существуют различные методы приготовленияметаллическая пена, включая спекание, гальванопокрытие, литье под давлением и вспенивание. Среди них метод порошковой металлургии особенно распространен в методах гальванопокрытия и вспенивания. В первом случае металлические пены готовятся путем добавления вспенивающего агента к расплавленному металлу, тогда как во втором случае металлические пены воспроизводятся на каркасе из полиуретановой пены с помощью процесса электроосаждения.
Широко используемые металлические пены включают в себяалюминий, никель, медь,и их сплавы. ЭтиМатериалs имеют широкий спектр применения в различных областях. Например,алюминиевая пенаи его сплавы часто используются в слоях защиты от ударов ракет, самолетов и их переработанных деталей из-за их легких свойств, таких как тепловая и акустическая изоляция и электромагнитное экранирование. В то же время, в автомобильном буфере, электронных и механических устройствах гашения вибрации, импульсной мощности электромагнитных волн экранирования покрытия и других областях также можно увидеть его рисунок.Никелевая пена, с другой стороны, блистает в жидкостных фильтрах, каталитических нейтрализаторах и распылителях, а также в производстве аккумуляторных электродных пластин и теплообменников благодаря своей связанной пористой структуре и высокой пористости. Кроме того,медная пенаТакже заняла свое место в изготовлении анодных материалов для аккумуляторов, носителей катализаторов и материалов электромагнитного экранирования благодаря своей хорошей электропроводности и пластичности, а также низкой стоимости изготовления. Тем не менее, коррозионная стойкость медной пены несколько уступает никелевой, что в определенной степени ограничивает область ее применения.

Направления применения металлической пены
Как уникальный и многофункциональный материал, металлическая пена имеет широкий спектр применения в различных областях. Ее легкость, высокая пористость и уникальные физические и химические свойства делают ее идеальной для многих вариантов применения. Исходя из решаемых ею проблем, мы разделили направления применения металлической пены на четыре основные области:
Первая область — это сэндвич-композиты.Металлическая пеначасто используются для изготовления ламинированных композитов из-за их определенной прочности и пластичности, а также низкой плотности и веса. Эти материалы отлично подходят для легких рулонов, таких как несущие панели, оболочки и трубы, и широко используются в сердцевинах сэндвич-компонентов самолетов, переносных зданиях, дирижаблях и санях.

Во-вторых, металлические пены также используются в качестве опор. Легкость, жесткость и хорошие несущие и теплопередающие способности делают их важными при изготовлении таких компонентов, как обшивки крыльев, носовые части ракет и шасси космических кораблей. Металлические пены также незаменимы в строительстве, где требуются легкие, жесткие и огнестойкие элементы или ограждения, а также для армирования опорных конструкций, таких как тонкостенные цилиндрические оболочки.
Более того,металлическая пенапревосходен в амортизации и поглощении ударов. Он поглощает энергию и уменьшает внешние силы, а регулируя свою плотность для прочности, он подходит для амортизации в широком диапазоне материалов. При постоянном напряжении металлические пены способны выдерживать большие деформации сжатия и поглощать большое количество энергии, что делает их уникально подходящими для использования в таких областях, как производство искусственных костей.
Кроме того, металлическая пена широко используется в области шумоподавления. Ее хороший акустический и звукопоглощающий эффект делает ее ключевой в снижении шума на автомагистралях, в цилиндрах автомобильных двигателей внутреннего сгорания, в помещениях для генерации электроэнергии высокоскоростных поездов, при радиозаписях и в других случаях.