泡沫鋁作為功能材料的應(yīng)用前景
來(lái)源:中國(guó)鋼鐵新聞網(wǎng) 日期:2014/10/10 10:46:30
泡沫鋁內(nèi)部存在大量孔隙,使其具有質(zhì)輕及比強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn),同時(shí)具有很強(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)率等特殊優(yōu)點(diǎn)。因此,泡沫鋁是一種很有希望的新型功能材料。 一.充當(dāng)吸能材料及減震材料。 泡沫鋁在壓縮過(guò)程中會(huì)將大量的功轉(zhuǎn)化為泡沫鋁胞孔的變形、塌陷、破裂以及相互摩擦等形式的能量而損耗,所以泡沫鋁能夠吸收大量的外界沖擊能量。泡沫鋁具有很高的阻尼特性,純鋁泡沫阻尼值約為鋁的5~10倍。利用泡沫鋁良好的能量吸收及阻尼性能,可將其制作成優(yōu)良的能量吸收材料及減震材料,例如汽車的保險(xiǎn)杠、宇宙飛船的起落架、升降機(jī)、傳送器安全墊及高速磨床防護(hù)罩吸能內(nèi)襯等。 二.用作吸聲材料。 泡沫鋁特殊的孔結(jié)構(gòu)使其具有良好的吸聲性能。從綜合性能考慮,泡沫鋁是替代傳統(tǒng)吸聲材料的最佳選擇,可廣泛用于無(wú)線電錄音室、建筑及自動(dòng)辦公設(shè)備等,既可作外表裝飾,又兼作吸聲材料。 三.用作電磁屏蔽材料。 當(dāng)高頻磁場(chǎng)通過(guò)泡沫鋁時(shí)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)從而形成感應(yīng)渦流,與原磁場(chǎng)反向,形成渦流磁場(chǎng)的抵消作用,從而起到電磁屏蔽作用。泡沫鋁用作電磁屏蔽材料,能夠降低80%以上的電磁干擾,其屏蔽性能遠(yuǎn)比純鐵、含銅粉涂料等材料優(yōu)越,特別是在電磁波高頻區(qū)有更好的屏蔽性,在0.015kHz~1.5GHz的頻率范圍內(nèi)的電磁屏蔽性能可達(dá)75dB以上。 四.用作熱交換材料及隔熱材料。 閉孔泡沫鋁內(nèi)部氣孔充滿了傳熱能力很小的氣體,使其傳熱能力比實(shí)體材料小得多。通孔泡沫鋁具有的大比表面積、高孔隙率、廣闊的熱量擴(kuò)散空間及高的孔壁傳熱性,賦予其良好的熱交換性能。在自然對(duì)流的條件下,可通過(guò)氣體或液體在通孔泡沫鋁等泡沫金屬孔隙中的流動(dòng)與其孔壁之間進(jìn)行熱交換,因而通孔泡沫鋁是很好的熱交換材料或散熱材料。由于具備良好的流體傳輸動(dòng)力,通孔泡沫金屬的散熱性能甚至能達(dá)到其致密基體的導(dǎo)熱性能,采用這種泡沫金屬可增強(qiáng)航空設(shè)備的熱交換器、能源動(dòng)力用緊湊式散熱片以及空氣冷卻用冷凝塔等設(shè)備的熱交換能力。例如飛機(jī)上使用的消冰裝置和防凍裝置,將通孔泡沫鋁板裝在機(jī)翼前面,將加熱的氣體或防凍劑從泡沫鋁板中噴出即可達(dá)到消冰的目的。 五.用作過(guò)濾材料。 泡沫鋁具有優(yōu)良的滲透性能,是一種很好的過(guò)濾材料。泡沫金屬的孔道對(duì)流體介質(zhì)中固體粒子有阻留和捕集作用,氣體或液體通過(guò)泡沫金屬后能得到過(guò)濾與分離,從而達(dá)到介質(zhì)的凈化或分離作用,多孔金屬過(guò)濾器可用于從石油、汽油、致冷劑、聚合物熔體和懸浮液等,以及空氣和其它氣流中濾掉固體顆粒。泡沫金屬材料也可用作分離媒介,如從水中分離油或從冷凍劑中分離水。 |