介绍一种新型的材料,泡沫铝。泡沫铝是一种新型复合材料,具有吸能性好,轻量化等特点,已经在某些行业取得应用,在后面必将得到更多的使用。泡沫铝是一种自支撑的多孔结构,可长时间在200℃温度下使用,可短时耐温500℃。
其主要机械性能参数如下所示,可以看到,他的密度比铝还要更低,可以起到较好的吸能和缓冲作用。
参数 |
泡沫AlSiMg |
AlSi12Cu |
密度 g/cm3 |
0.3-0.9 |
2.7 |
泊松比 |
0.31-0.34 |
0.31-0.34 |
拉伸模量(0.7g/cm3) |
ca. 6,300 N/mm2 |
ca. 70,000 N/mm2 |
压缩强度(0.7g/cm3) |
ca. 15 N/mm2 |
225-330 N/mm2 |
导热系数(0.7g/cm3) |
ca. 20 W/(m·K) |
135-147 W/(m·K) |
材料阻尼(0.7g/cm3) |
4.5·10-3 |
k.A. |
这么好的泡沫铝材料,其生产过程是怎么样的呢?下面摘取某介绍材料里面的冶金粉末泡沫金属生产流程,为大家介绍一下。
首先使用这种材料也避免不了我们常规的概念设计,物理设计、仿真、制造、试验等过程。其制造过程呢,则是使用金属粉末和发泡剂进行混合,然后压缩,挤出成为一定形状,之后在模具内进行发泡,最终冷却形成最终设计零件。
泡沫铝除了本身发泡外,还可以与铝材、钢材等其它材料形成复合结构,例如三明治结构,外钢管内泡沫铝结构等,从而增强材料的抗弯曲性能。
这么好的材料,后面会在哪些行业或者生产方面得到应用呢?下面介绍一下一些应用案例。
1.建筑业 – 临时建筑住房
这种房屋使用泡沫铝可以有保温、耐振、可拆卸、三明治结构的重量仅为等刚度混凝土板的34%、降低运输费用等优点。
2汽车 – 碰撞吸能和增刚部件
在汽车B柱、前端吸能盒等部位使用,屈曲性能好,长距离压缩过程中的变形能稳定,变形能增加,相比不使用泡沫铝变性能可提高54%。
3火车、地铁等轨道交通应用
在2008年交付21张AFS板用于北京地铁使用,AFS板规格: 2400×1100×12mm
4飞机、轮船等交通工具
使用泡沫铝设计可减重22%。
5机床台面
与铸件刚度相同的同时,可降重42%
6防爆