泡沫鋁 - 具有很高孔隙率的鋁或鋁合金制品
泡沫鋁特指采用發(fā)泡法或電化學(xué)沉積法制備的具有很高孔隙率的鋁或鋁合金制品。
目前,泡沫鋁的制備方法很多,其中直接吹氣法、添加發(fā)泡劑法和粉末冶金法三種制備技術(shù)較為成熟,目前已獲得工業(yè)化應(yīng)用。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。

簡介
泡沫鋁兼有連續(xù)金屬相和分散空氣相的特點(diǎn),是集多種優(yōu)良性能于一身的新型結(jié)構(gòu)功能材料。按孔結(jié)構(gòu)劃分,泡沫鋁通常可分為胞狀鋁(閉孔泡沫鋁)和多孔鋁(通孔泡沫鋁)兩類,前者孔隙率在80%以上,孔徑一般為Φ2—5mm,各孔互不相通;后者的孔隙率在60—75%,孔徑一般為Φ0.8—2mm,各孔相互連通。
結(jié)構(gòu)特征
較大的孔徑0.3—7mm;
較高且可控的孔隙率:63%–90%;
比表面積大10—45cm2/cm3;
孔結(jié)構(gòu)多樣化;閉孔、通孔及微通孔泡沫鋁;
金屬骨架成份及孔結(jié)構(gòu)可控,能適應(yīng)不同需求。
性能特點(diǎn)
輕質(zhì):密度為金屬鋁的0.1—0.4倍;
高比剛度:其抗彎比剛度為鋼的1.5倍;
高阻尼減震性能及沖擊能量吸收率:阻尼性能為金屬鋁的5—10倍??紫堵蕿?4%的泡沫鋁發(fā)生50%變型時,可吸收2.5MJ/M3C以上的能量。
良好的聲學(xué)功能:1、隔聲性能(閉孔):聲波頻率上800—4000HZ之間時,閉孔泡沫鋁的隔聲系數(shù)達(dá)0.9以上。2、吸聲性能(微通孔和通孔):聲波頻率在125—4000HZ之間時,通孔泡沫鋁的吸聲系數(shù)最大可達(dá)0.8,其倍頻程平均吸聲系數(shù)超過0.4。
優(yōu)良的電磁屏蔽性能:電磁波頻率在2.6—18GHZ之間時,泡沫鋁的電磁屏蔽量可達(dá)60—90dB。
良好的熱學(xué)性能:孔隙率為80—90%的閉孔泡沫鋁導(dǎo)熱系數(shù)為0.3—1W/m#8226;k,相當(dāng)于大理石。通孔泡沫鋁由于其孔洞相互連通,在強(qiáng)制對流條件下具有良好的散熱性。
不燃燒且有較好的耐熱性?!跄透g性、耐候性好,低吸濕,不老化,無毒性。
易加工:切割、鉆孔、膠結(jié)方便;經(jīng)模壓可彎曲成所需形狀;能用有機(jī)或無機(jī)漆進(jìn)行表面處理;可以兩面蒙皮,構(gòu)成大尺寸的輕質(zhì)、高剛度板。
易安裝:泡沫鋁材料可以被安裝在高處而無需機(jī)械起重設(shè)備,如:天花頂棚、墻壁和屋頂?shù)?,可以采用機(jī)械方法或直接用螺釘連接和固定,也可以用粘接劑粘貼在墻或天花板上。
金屬薄板——泡沫鋁——金屬薄板形成的“三明治”結(jié)構(gòu)繼承了泡沫鋁的優(yōu)異性能,并具有很高的抗彎強(qiáng)度,可用作新型建材、機(jī)車車輛的高剛度結(jié)構(gòu)件等。
上述性能的多功能兼容。
顯著性能
吸聲降噪
泡沫鋁屬于A級不燃材料,與傳統(tǒng)吸音材料相比,具有中低頻吸音能力出色,可以減少吸音材料使用量,同時具備隔音性能。、經(jīng)過壓縮處理,泡沫鋁孔壁破裂,形成眾多天然縫隙、簧片。鉆孔后,聲波進(jìn)入泡沫鋁材料內(nèi)部,在聲波的作用下,泡沫鋁內(nèi)壁產(chǎn)生振動,將聲能轉(zhuǎn)化為振動能量變成熱能;經(jīng)過鉆孔處理,使聲波進(jìn)入泡沫鋁材料內(nèi)部,在內(nèi)部孔隙之間傳遞過程中,產(chǎn)生摩擦滯留,從而削弱聲能,達(dá)到吸聲目的。
電磁屏蔽
泡沫金屬電磁屏蔽機(jī)理主要是是空洞對電磁波的多次反射衰減和吸收衰減。泡沫鋁作為電磁屏蔽材料優(yōu)點(diǎn)如下:?
電磁屏蔽效能高,且屏蔽性能穩(wěn)定(相對于金屬板材電磁屏蔽效能受溫度影響很大而言)。能夠滿足工業(yè)應(yīng)用;
1.質(zhì)量輕(金屬板材密度大,太薄則大大影響屏蔽性能),安裝方便;
2.耐候性強(qiáng),耐腐蝕耐高溫。
3.泡沫金屬孔徑對屏蔽性能較大,因此要制備穩(wěn)定的小孔徑泡沫鋁;
4.泡沫金屬力學(xué)特性較差,一般情況下拉伸強(qiáng)度<3MPa,不能單獨(dú)作為結(jié)構(gòu)材料使用。
吸能減震
泡沫金屬具有較高比剛度和比強(qiáng)度等優(yōu)良的力學(xué)性能,同時具有相對密度低、孔隙率高、比表面積大以及較好的吸聲、隔音、隔熱、散熱、阻燃、減振、阻尼、抗沖擊、電磁波屏蔽等多種物理性能,所以其開發(fā)和應(yīng)用受到工程界的普遍關(guān)注。泡沫鋁具有很好的抗沖擊吸能的特性,能夠緩和沖擊,能在保持較低的應(yīng)力水平下吸收大量能量。?
裝飾裝修
泡沫鋁是一種新型建筑及裝潢材料,它具有質(zhì)輕、高比剛度、美觀、不燃燒等優(yōu)點(diǎn),并兼有吸音、隔熱、電磁屏蔽等特性。因此泡沫鋁可廣泛應(yīng)用于商場、賓館、體育館等場館的建筑裝潢。?
應(yīng)用范圍
吸聲、隔聲材料:泡沫鋁可用于城市輕軌、高架公路、地下隧道、機(jī)械設(shè)備的噪聲治理及聲學(xué)室、多功能廳和其他室內(nèi)聲響效果的改善。吸聲的泡沫鋁粘貼到混凝土或鋼結(jié)構(gòu)上,豎在高架橋、輕軌兩旁作為大型吸音墻,可以減輕城市交通噪聲。隔聲的泡沫鋁可用于工廠機(jī)房、機(jī)器設(shè)備、戶外建筑工地的噪聲隔離,解決了目前廣泛應(yīng)用的玻璃棉、石棉等吸聲材料的許多局限性。
結(jié)構(gòu)用材
泡沫鋁“三明治”結(jié)構(gòu),具有質(zhì)輕,高剛度的特征,可作為優(yōu)異的結(jié)構(gòu)材料。如:用作汽車的結(jié)構(gòu)件時,重量只有鋼結(jié)構(gòu)的一半,而剛度則提高10倍,據(jù)報道大約有20%的汽車結(jié)構(gòu)件可采用這種結(jié)構(gòu)。
新型建筑材料:
泡沫鋁是一種新型建筑及裝璜材料,它具有質(zhì)輕、高比剛度、美觀、不燃燒等優(yōu)點(diǎn),并兼有吸音、隔熱、電磁屏蔽等特性。因此泡沫鋁可廣泛應(yīng)用于商場、賓館、體育館等場館的建筑裝璜。
電磁屏蔽材料:
因其優(yōu)異的電磁屏蔽性能,泡沫鋁可用于電信、電子儀器、計(jì)算機(jī)房、電視廣播設(shè)備的電磁屏蔽,能防止核輻射引起的電脈沖效應(yīng)EMP(該效應(yīng)能燒毀半導(dǎo)體或產(chǎn)生因數(shù)據(jù)傳輸損失引起了電子混亂,最終摧毀電子設(shè)備)。
保溫材料:
因其導(dǎo)熱系數(shù)低,同時具有質(zhì)輕、高比剛度、不燃燒等優(yōu)點(diǎn),可用作隔熱、保溫、保冷材料等。
沖擊能量吸收材料:因其具有優(yōu)良的沖擊能量吸收性能,可用作汽車防沖檔、機(jī)械裝置的保護(hù)外殼,升降機(jī)的安全墊、飛機(jī)外殼夾層(沖緩爆炸沖擊波)和太空飛行器的防護(hù)層(可捕捉太空碎片)等。合作方式:技術(shù)入股。
模具成型
?由于普通泡沫鋁只能做成方塊形式,后期再進(jìn)行切割工藝加工成板材,進(jìn)而加工成各種所需材料。工程師紀(jì)新剛進(jìn)過研究改善了制作工藝,使泡沫鋁能夠模具成型各種形狀。使泡沫鋁有了更廣闊的空間。如汽車制造業(yè)中:用泡沫鋁材料作夾芯制作轎車保險杠,減震機(jī)爪墊,車身大梁,齒輪室蓋等等。
