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泡沫铝作为功能材料的应用前景
来源:中国钢铁新闻网 日期:2014-10-10 10:46:30
泡沫铝内部存在大量孔隙,使其具有质轻及比强度高等优点,同时具有很强的能量吸收性、抗冲击性、高比强度、电磁屏蔽、吸声性能、高阻尼性、低热导率、低电导率等特殊优点。因此,泡沫铝是一种很有希望的新型功能材料。

一.充当吸能材料及减震材料。

泡沫铝在压缩过程中会将大量的功转化为泡沫铝胞孔的变形、塌陷、破裂以及相互摩擦等形式的能量而损耗,所以泡沫铝能够吸收大量的外界冲击能量。泡沫铝具有很高的阻尼特性,纯铝泡沫阻尼值约为铝的5~10倍。利用泡沫铝良好的能量吸收及阻尼性能,可将其制作成优良的能量吸收材料及减震材料,例如汽车的保险杠、宇宙飞船的起落架、升降机、传送器安全垫及高速磨床防护罩吸能内衬等。

二.用作吸声材料

泡沫铝特殊的孔结构使其具有良好的吸声性能。从综合性能考虑,泡沫铝是替代传统吸声材料的最佳选择,可广泛用于无线电录音室、建筑及自动办公设备等,既可作外表装饰,又兼作吸声材料

三.用作电磁屏蔽材料。

当高频磁场通过泡沫铝时会产生感应电势从而形成感应涡流,与原磁场反向,形成涡流磁场的抵消作用,从而起到电磁屏蔽作用。泡沫铝用作电磁屏蔽材料,能够降低80%以上的电磁干扰,其屏蔽性能远比纯铁、含铜粉涂料等材料优越,特别是在电磁波高频区有更好的屏蔽性,在0.015kHz~1.5GHz的频率范围内的电磁屏蔽性能可达75dB以上。

四.用作热交换材料及隔热材料。

闭孔泡沫铝内部气孔充满了传热能力很小的气体,使其传热能力比实体材料小得多。通孔泡沫铝具有的大比表面积、高孔隙率、广阔的热量扩散空间及高的孔壁传热性,赋予其良好的热交换性能。在自然对流的条件下,可通过气体或液体在通孔泡沫铝等泡沫金属孔隙中的流动与其孔壁之间进行热交换,因而通孔泡沫铝是很好的热交换材料或散热材料。由于具备良好的流体传输动力,通孔泡沫金属的散热性能甚至能达到其致密基体的导热性能,采用这种泡沫金属可增强航空设备的热交换器、能源动力用紧凑式散热片以及空气冷却用冷凝塔等设备的热交换能力。例如飞机上使用的消冰装置和防冻装置,将通孔泡沫铝板装在机翼前面,将加热的气体或防冻剂从泡沫铝板中喷出即可达到消冰的目的。

五.用作过滤材料。

泡沫铝具有优良的渗透性能,是一种很好的过滤材料。泡沫金属的孔道对流体介质中固体粒子有阻留和捕集作用,气体或液体通过泡沫金属后能得到过滤与分离,从而达到介质的净化或分离作用,多孔金属过滤器可用于从石油、汽油、致冷剂、聚合物熔体和悬浮液等,以及空气和其它气流中滤掉固体颗粒。泡沫金属材料也可用作分离媒介,如从水中分离油或从冷冻剂中分离水。
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