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泡沫鋁（發(fā)泡鋁）板作為結(jié)構(gòu)材料的應(yīng)用
發(fā)布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.jshcn.cn
更新時(shí)間：2014-10-08
泡沫鋁是在純鋁或鋁合金中加入添加劑后，經(jīng)過發(fā)泡工藝而成，同時(shí)兼有金屬和氣泡特征。它密度小、高吸收沖擊能力強(qiáng)、耐高溫、防火性能強(qiáng)、抗腐蝕、隔音降噪、導(dǎo)熱率低、電磁屏蔽性高、耐候性強(qiáng)、有過濾能力、易加工、易安裝、成形精度高、可進(jìn)行表面涂裝。
泡沫鋁是一種由鋁或鋁合金基體與氣孔復(fù)合而成的新型輕質(zhì)功能-結(jié)構(gòu)一體化材料，它的這種特殊的結(jié)構(gòu)決定了其輕質(zhì)性、高孔隙率、高比表面積等特點(diǎn)，由此獲得許多致密金屬所不具有的優(yōu)良特性，如很強(qiáng)的能量吸收性、抗沖擊性、高比強(qiáng)度、電磁屏蔽、吸聲性能、高阻尼性、低熱導(dǎo)率、低電導(dǎo)率等。泡沫鋁的性能主要取決于孔隙率、孔徑、通孔率、孔結(jié)構(gòu)類型、比表面積等孔結(jié)構(gòu)參數(shù)及金屬基體。
與致密金屬材料相比，泡沫鋁既可作為功能材料應(yīng)用，也可作為結(jié)構(gòu)材料應(yīng)用，而通常情況下它兼有功能和結(jié)構(gòu)雙重作用，而且經(jīng)久耐用，易于回收再利用，使其在工業(yè)、軍事、航空航天及建筑等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用前景。
作為結(jié)構(gòu)材料的應(yīng)用，由于泡沫鋁內(nèi)部存在大量孔隙，使其具有質(zhì)輕及比強(qiáng)度高等特性而成為較理想的輕質(zhì)復(fù)合夾層板或夾芯管的填充材料.泡沫鋁用作三明治復(fù)合板的填充物，不僅質(zhì)輕，而且強(qiáng)度和剛度較高，泡沫鋁填充物可有效改善復(fù)合板材在靜態(tài)和動(dòng)態(tài)載荷下的變形模式，使其抗彎強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、剛度及吸能等性能都得到大幅度提高。與傳統(tǒng)蜂窩夾層材料相比，泡沫鋁夾層材料的性能更高、成形性更好，并克服了蜂窩夾層材料各向異性的缺點(diǎn)。采用泡沫鋁夾層材料替代昂貴的蜂窩夾層材料，可以在獲得更高性能的同時(shí)大幅度降低成本。已有文獻(xiàn)報(bào)道，用三明治泡沫鋁夾層材料制造的某些汽車零件的質(zhì)量只有原鋼件質(zhì)量的１／２，而其比剛度卻為鋼件的１０倍，保溫絕熱性能比實(shí)體鋁高９５％，因此，泡沫鋁將會(huì)成為重要的汽車材料，為汽車工業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造更加有利的條件。在航空航天領(lǐng)域，波音公司已經(jīng)在嘗試用泡沫鈦和泡沫鋁夾層材料制成直升飛機(jī)的尾架，這種夾層材料可以制成彎曲甚至三維的形狀，使其在航空航天技術(shù)中具有很好的應(yīng)用前景。在建筑行業(yè)，泡沫鋁或其它泡沫金屬可以制成輕、硬、耐火的元件、欄桿或支撐體，例如現(xiàn)代化電梯高頻高速的加速和減速，特別需要同時(shí)具備吸能和承載特性的輕質(zhì)泡沫金屬材料來降低能耗。
泡沫鋁除了具有以上特殊性能外，還具有耐腐蝕、耐潮濕及耐老化等優(yōu)異的性能特點(diǎn)，因此泡沫鋁除了適用于常規(guī)環(huán)境外，還可用于露天、高溫、潮濕等惡劣環(huán)境。
泡沫鋁性能優(yōu)異，應(yīng)用范圍廣，在工業(yè)、航空航天、環(huán)保、建筑等眾多行業(yè)具有很好的應(yīng)用開發(fā)前景和潛力。目前國外對(duì)于泡沫鋁的應(yīng)用研究已相當(dāng)成熟，并在多個(gè)行業(yè)實(shí)現(xiàn)了規(guī)模化應(yīng)用。我國現(xiàn)階段泡沫鋁的制備技術(shù)已較為成熟，但在應(yīng)用研究領(lǐng)域較國外落后，特別是在結(jié)構(gòu)材料方面的應(yīng)用目前還處于實(shí)驗(yàn)室研究階段。所以，我國泡沫鋁研發(fā)人員今后應(yīng)加強(qiáng)泡沫鋁材料的應(yīng)用基礎(chǔ)研究，努力促進(jìn)其工業(yè)化生產(chǎn)及應(yīng)用推廣。
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