1. Ano ang Foamed Metal at Foamed Aluminum
Sa kurso ng kasaysayan, ang pagtuklas ng mga foamed na metal ay bumubuo ng isang mahalagang milestone sa rebolusyon ng buong larangan ng engineering ng mga materyales. Ang metal foam ay isang materyal na binubuo ng isang metal na istraktura na may malaking bilang ng mga pores na puno ng mga gas sa kahabaan ng istraktura. Ang mga pores ng mga metal na foam na ito ay maaaring nasa anyo ng mga interconnection o hermetic seal, na kilala bilang open-cell at closed-cell foams, ayon sa pagkakabanggit. Sa kanila,aluminyo foamay kasalukuyang ang foam metal na may pinakamalaking potensyal para sa aplikasyon, at kilala bilang "metal star" dahil sa isang serye ng mga mahuhusay na katangian, tulad ng mataas na porosity, mababang density, magaan ang timbang, mataas na lakas, mahusay na compression, mahusay na pagsipsip ng epekto, mahusay na pagsipsip ng tunog, at electromagnetic shielding. "metal star", malawakang ginagamit sa aerospace engineering, pagmamanupaktura at iba pang mga pamamaraan sa pagproseso sa larangan ng pisikal na agham.
Mga katangiang istruktura ng aluminum foam: (a) Open-cell aluminum foam; (b) Closed-cell aluminum foam
2. Mga Katangian at Aplikasyon ngAluminum Foam
Ang aluminyo foam ay isang metal na may mataas na porosity at porous na istraktura, kung saan ang mga selyadong pores ay nagkakahalaga ng halos tatlong quarter ng kabuuang dami ng metal na materyal, na ginagawang napakagaan ng materyal. Bilang karagdagan sa mga katangiang ito, ang aluminum foam ay may kahanga-hangang mga katangian ng pagsipsip ng enerhiya at mataas na compressibility. Tungkol sa density, natuklasan ng mga mananaliksik na ang karamihan sa mga sample ng aluminum foam ay may density na humigit-kumulang 0.4-1.2 g-cm-3. Bilang karagdagan, ang aluminum foam ay sumisipsip ng tunog, nare-recycle at may mababang thermal conductivity.
Pinahusay na epekto-lumalaban bilge bahagyang istraktura: 1 – itaas na balat; 2 –aluminyofoam salo; 3 – ibabang balat
Sa abot ng mga aplikasyon, ang electromagnetic shielding, magaan at sumisipsip na mga katangian ng aluminum foam ay ginagawa itong perpektong kandidato para sa mga sangkap na ginagamit sa mga kinokontrol na fusion device, automotive, aerospace at mga industriya ng konstruksiyon dahil sa kakayahan nitong labanan ang matinding pisikal na kapaligiran. Sa mga kinokontrol na fusion device, ang closed cell aluminum foam ay isang mahusay na electromagnetic shielding material. Dahil sa pagkakabit ng aluminum foam skeleton, na may malaking partikular na lugar sa ibabaw at mahusay na kakayahang sumipsip at sumasalamin sa mga electromagnetic wave, ang iba't ibang uri ng pagkalugi, tulad ng pagkawala ng pagsipsip at pagkawala ng pagmuni-muni, ay nangyayari sa aluminum foam, na nagbibigay ng foam aluminum mahusay na electromagnetic shielding properties. At natagpuan din na ang pagiging epektibo ng electromagnetic shielding ng aluminum foam ay bumababa at pagkatapos ay tumataas sa pagtaas ng electromagnetic wave frequency. Sa industriya ng aerospace, ginagamit ang aluminum foam bilang bahagi sa paggawa ng mga space cone o turbine, na partikular na kapaki-pakinabang para sa pagbabawas ng kabuuang bigat ng mga bahagi ng sasakyang panghimpapawid dahil sa mababang masa ng aluminum foam. Bukod dito, bilang isang mahusay na materyal na sumisipsip ng enerhiya, ang aluminum foam ay ginagamit sa paggawa ng mga buffer ng spacecraft, mga sumisipsip ng vibration at sa ilalim ng mga kapsula ng pagbalik ng spacecraft, na nagbibigay-daan sa ligtas na pag-landing at pinoprotektahan ang mga astronaut at kagamitan sa espasyo. Sa pamamagitan ng epektibong pagsipsip ng enerhiya at damping vibrations, matitiyak ng aluminum foam ang kaligtasan ng mga astronaut sakaling magkaroon ng epekto sa paglapag ng spacecraft.
Sa industriya ng automotive, ang aluminum foam ay nakakatulong na bawasan ang kabuuang bilang ng mga bahagi na ginamit sa frame, na ginagawang mas mahusay ang proseso ng pagpupulong, na sa huli ay nakakatulong upang mabawasan ang mga gastos at mapabuti ang pagganap. Sa kasalukuyan, ginagamit ang aluminum foam sa mga crash bar, cross member at door beam sa mga istruktura ng katawan ng kotse sa merkado.
(a) Diagram ng mga localized na bahagi ng bodywork na sumisipsip ng enerhiya. (b) Schematic diagram ng isang aluminyobulacrash bar.
Sa industriya ng konstruksiyon, ang pangunahing paggamit ngaluminyo foamay bilang isang proteksiyon, lumalaban sa sunog na hadlang laban sa matinding ingay. Ang karaniwang mga halimbawa ng mga arkitektura na aplikasyon ng closed-cell aluminum foam ay ang London Underground station at ang SOHO Revival Square sa Shanghai, kung saan ang mga designer ay gumamit ng maraming aluminum foam para sa sound absorption at insulation.
(a) (b) Mga larawan ng aluminum foam na ginamit sa loob ng SOHO Plaza, Shanghai; (c) Aluminum foam + metal cavity composite sound absorbing wall sa Bermondsey Station, London Underground.
3. Konklusyon
Ang pagtuklas ng aluminum foam ay itinuturing na isang kahanga-hangang tagumpay.Aluminum foamPinagsasama ng materyal ang mahusay na mga katangian ng electromagnetic shielding, magaan ang timbang, mababang density, pamamasa ng vibration at mga katangian ng pagsipsip ng enerhiya, na ginagawa itong napakalawak na naaangkop sa iba't ibang mga industriya ngayon. Kapansin-pansin, ang aluminum foam ay isa ring environmentally friendly na produkto na maaaring i-recycle, ibig sabihin, ito ay isang napapanatiling materyal na sana ay magamit sa isang malaking bilang ng mga pang-industriyang aplikasyon sa hinaharap.
Oras ng post: Dis-26-2023




