泡沫铝分类根据泡沫铝结构的不同,将其分为开孔泡沫铝和闭孔泡沫铝:开孔泡沫铝是胞孔之间互相连通;另一种是胞孔之间相互***,自行封闭。开孔泡沫铝和闭孔泡沫铝的结构如图1、图2所示。泡沫铝的制备方法很多,结构不同其制备方法也不同。闭孔泡沫铝的制备方法主要有粉体发泡法、熔体发泡法;开孔泡沫铝的制备方法主要有烧结法、渗流铸造法和熔模铸造法。
比表面积多孔材料的比表面积即一定体积的多孔材料的表面积与其体积之比,有巨大的比表面积是泡沫铝的又一结构特点,通常在10cm2/cm3~40cm2/cm3。泡沫铝的比表面积随孔隙率的提高,密度的减小而增大。3 泡沫铝的性能特点3.1 高阻尼性能泡沫铝是由金属骨架及空隙构成的,***极不均匀,不像蜂窝材料那样具有方向性,也不像高分子泡沫材料具有反弹作用。受力过程中,在压缩应力—应变曲线上有一个很长的平稳段,即应变强烈滞后于应力,因而它是一种阻尼合金,是制造抗冲击部件的良好材料。而且泡沫铝的阻尼性能与其气孔孔径的大小有关,可通过调整材料的孔隙特征对其阻尼性能进行调节。
由于表面具有的致密氧化膜将阻止颗粒烧结在一起,因此用散粉烧结法制备泡沫铝相对困难。这时可以通过变形手段***氧化膜,使颗粒更易粘结在一起;或加入镁、铜等元素在595°C~625°C烧结时形成低共熔合金。粉末冶金法自发明以来,备受人们关注,许多泡沫铝性能的研究均用此法制备试样。用散粉烧结制备的泡沫金属优点是工艺简单、成本低,缺点是孔隙率不高、材料强度低。如果用纤维代替粉末烧结同样可制得多孔材料。
交通运输行领域泡沫铝在交通运输行业的应用主要有两个方面,一是可用于制作城市轨道、高架桥旁的隔音屏,泡沫铝外侧为铝板贴面,内侧为裸面泡沫铝板,具有吸声功能,可以隔音20dB~30dB。二是在汽车上的应用,德国卡曼(Karmann)汽车公司研究出的“充填粉未状铝夹层铝板”,外层是铝板冲压加工成需要的形状,中间再充填粉未状铝,铝末在受到高温时就膨胀成泡沫状,与外层铝板一起固化成型,其工艺特点是板件的成型在高温发泡之前。这种“三明治”夹层结构泡沫铝材制造出轻便的轿车车门外板和发动机盖板,其强度比原来的钢质构件提高7倍左右,而重量却减轻了25%。利用泡沫铝的良好吸能性能制作的汽车***杠可以大大提高汽车的整体安全系数,依靠泡沫铝密度小的特点制作的汽车顶盖板也可以在很大程度上降低汽车整体质量。
比表面积多孔材料的比表面积即一定体积的多孔材料的表面积与其体积之比,有巨大的比表面积是泡沫铝的又一结构特点,通常在10cm2/cm3~40cm2/cm3。泡沫铝的比表面积随孔隙率的提高,密度的减小而增大。3 泡沫铝的性能特点3.1 高阻尼性能泡沫铝是由金属骨架及空隙构成的,***极不均匀,不像蜂窝材料那样具有方向性,也不像高分子泡沫材料具有反弹作用。受力过程中,在压缩应力—应变曲线上有一个很长的平稳段,即应变强烈滞后于应力,因而它是一种阻尼合金,是制造抗冲击部件的良好材料。而且泡沫铝的阻尼性能与其气孔孔径的大小有关,可通过调整材料的孔隙特征对其阻尼性能进行调节。
由于表面具有的致密氧化膜将阻止颗粒烧结在一起,因此用散粉烧结法制备泡沫铝相对困难。这时可以通过变形手段***氧化膜,使颗粒更易粘结在一起;或加入镁、铜等元素在595°C~625°C烧结时形成低共熔合金。粉末冶金法自发明以来,备受人们关注,许多泡沫铝性能的研究均用此法制备试样。用散粉烧结制备的泡沫金属优点是工艺简单、成本低,缺点是孔隙率不高、材料强度低。如果用纤维代替粉末烧结同样可制得多孔材料。
交通运输行领域泡沫铝在交通运输行业的应用主要有两个方面,一是可用于制作城市轨道、高架桥旁的隔音屏,泡沫铝外侧为铝板贴面,内侧为裸面泡沫铝板,具有吸声功能,可以隔音20dB~30dB。二是在汽车上的应用,德国卡曼(Karmann)汽车公司研究出的“充填粉未状铝夹层铝板”,外层是铝板冲压加工成需要的形状,中间再充填粉未状铝,铝末在受到高温时就膨胀成泡沫状,与外层铝板一起固化成型,其工艺特点是板件的成型在高温发泡之前。这种“三明治”夹层结构泡沫铝材制造出轻便的轿车车门外板和发动机盖板,其强度比原来的钢质构件提高7倍左右,而重量却减轻了25%。利用泡沫铝的良好吸能性能制作的汽车***杠可以大大提高汽车的整体安全系数,依靠泡沫铝密度小的特点制作的汽车顶盖板也可以在很大程度上降低汽车整体质量。
