1. Что такое вспененный металл и вспененный алюминий
В ходе истории открытие вспененных металлов представляет собой важную веху в революции всей области материаловедения. Металлическая пена — это материал, состоящий из металлической структуры с большим количеством пор, заполненных газами вдоль структуры. Поры этих металлических пен могут быть в форме взаимосвязей или герметичных уплотнений, известных как пены с открытыми и закрытыми ячейками соответственно. Среди них,алюминиевая пенаВ настоящее время пенопласт имеет наибольший потенциал для применения и известен как «металлическая звезда» из-за ряда превосходных свойств, таких как высокая пористость, низкая плотность, малый вес, высокая прочность, хорошее сжатие, хорошее поглощение ударов, хорошее поглощение звука и электромагнитное экранирование. «Металлическая звезда» широко используется в аэрокосмической технике, производстве и других методах обработки в области физических наук.

Структурные характеристики алюминиевой пены: (a) Алюминиевая пена с открытыми ячейками; (b) Алюминиевая пена с закрытыми ячейками

2. Свойства и применениеАлюминиевая пена
Алюминиевая пена — это металл с высокой пористостью и пористой структурой, в котором запечатанные поры составляют около трех четвертей общего объема металлического материала, что делает материал очень легким. В дополнение к этим свойствам алюминиевая пена обладает впечатляющими свойствами поглощения энергии и высокой сжимаемостью. Что касается плотности, исследователи обнаружили, что большинство образцов алюминиевой пены имеют плотность около 0,4-1,2 г-см-3. Кроме того, алюминиевая пена является звукопоглощающей, подлежит вторичной переработке и имеет низкую теплопроводность.

Улучшенная ударопрочная частичная конструкция трюма: 1 – верхняя обшивка; 2 –алюминийпенопластовая ферма; 3 – нижняя обшивка

Что касается применения, электромагнитное экранирование, легкий вес и поглощающие свойства алюминиевой пены делают ее идеальным кандидатом для компонентов, используемых в устройствах контролируемого термоядерного синтеза, автомобильной, аэрокосмической и строительной промышленности из-за ее способности противостоять экстремальным физическим условиям. В устройствах контролируемого термоядерного синтеза алюминиевая пена с закрытыми ячейками является отличным материалом для электромагнитного экранирования. Из-за взаимосвязи скелета алюминиевой пены, который имеет огромную удельную площадь поверхности и хорошую способность поглощать и отражать электромагнитные волны, в алюминиевой пене происходят различные виды потерь, такие как потери на поглощение и потери на отражение, что придает пеноалюминию превосходные свойства электромагнитного экранирования. Также было обнаружено, что эффективность электромагнитного экранирования алюминиевой пены уменьшается, а затем увеличивается с увеличением частоты электромагнитных волн. В аэрокосмической промышленности алюминиевая пена используется в качестве компонента при производстве космических конусов или турбин, что особенно полезно для снижения общего веса компонентов самолета из-за малой массы алюминиевой пены. Кроме того, как превосходный энергопоглощающий материал, алюминиевая пена используется в производстве буферов космических аппаратов, виброгасителей и днища возвращаемых капсул космических аппаратов, что обеспечивает безопасную посадку и защищает астронавтов и космическое оборудование. Эффективно поглощая энергию и гася вибрации, алюминиевая пена может обеспечить безопасность астронавтов в случае удара при посадке космического аппарата.
В автомобильной промышленности алюминиевая пена помогает сократить общее количество деталей, используемых в раме, делая процесс сборки более эффективным, что в конечном итоге помогает снизить затраты и улучшить производительность. В настоящее время алюминиевая пена используется в дугах безопасности, поперечинах и дверных балках в конструкциях кузова автомобиля на рынке.

(а) Схема локализованных энергопоглощающих частей кузова. (б) Принципиальная схема алюминиевогомылоаварийная планка.

В строительной отрасли основное применениеалюминиевая пенакак защитный, огнестойкий барьер против сильного шума. Типичными примерами архитектурного применения алюминиевой пены с закрытыми ячейками являются станция лондонского метро и площадь Возрождения SOHO в Шанхае, где проектировщики использовали большое количество алюминиевой пены для звукопоглощения и изоляции.

(a) (b) Фотографии алюминиевой пены, использованной в интерьере SOHO Plaza в Шанхае; (c) Звукопоглощающая стена из алюминиевой пены и композитного материала с металлическими полостями на станции Bermondsey лондонского метрополитена.

3. Заключение
Открытие алюминиевой пены считается выдающимся достижением.Алюминиевая пенаМатериал сочетает в себе превосходные свойства электромагнитного экранирования, малый вес, низкую плотность, свойства гашения вибрации и поглощения энергии, что делает его очень широко применимым в различных отраслях промышленности сегодня. Интересно, что алюминиевая пена также является экологически чистым продуктом, который может быть переработан, то есть это устойчивый материал, который, как мы надеемся, будет использоваться во многих промышленных приложениях в будущем.