基本信息
中文名稱
泡沫鋁
優(yōu)點
優(yōu)異的物理性能、化學(xué)性能等
性能特點
輕質(zhì),高比剛度等
結(jié)構(gòu)特征
較大的孔徑,比表面積大等
簡介
泡沫鋁具有優(yōu)異的物理性能、化學(xué)性能和力學(xué)性能。泡沫鋁的這些優(yōu)異性能使其在當(dāng)今的材料領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景,是很有開發(fā)前途的工程材料,特別是在交通運輸工業(yè),航天事業(yè)和建筑結(jié)構(gòu)工業(yè)等方面。
性能特點
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/cm3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)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;能用有機或無機漆進(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械起重設(shè)備,如:天花頂棚、墻壁和屋頂?shù)?,可以采用機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度,可用作新型建材、機車車輛的高剛度結(jié)構(gòu)件等。
上述性能的多功能兼容。
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。
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房、機器設(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。
應(yīng)用領(lǐng)域
泡沫鋁可以通過改變其密度和孔結(jié)構(gòu)來設(shè)計所需的綜合性能。這正是這種獨特材料的魅力所在。因而被廣泛地應(yīng)用在許多領(lǐng)域:
1.泡沫鋁應(yīng)用范圍很廣,利用泡沫鋁的低密度、高剛度、隔音性能、隔熱性能、防火性能、吸能性能和受熱時不放毒氣等性能廣泛適用于軌道交通行業(yè)。如車廂和集裝廂中隔熱隔音、吸能和防火、防毒部件上。
2.利用泡沫鋁的隔音性能、吸音性能和吸能性能,用于城市建設(shè)中的環(huán)保領(lǐng)域,如:隔音屏;汽車制造業(yè)用在吸能元件和吸音元件上,如:保險杠和消音器。
3、利用泡沫鋁的低密度、高剛度、低導(dǎo)熱性能,廣泛應(yīng)用于節(jié)能性建筑,如:隔熱墻體和防火隔熱門,節(jié)能性移動房。
4.可用在軍工行業(yè)、吸音和防磁部件上,如:坦克、潛艇外殼夾芯板。
5.其他機械制造業(yè)、航空工業(yè)等產(chǎn)品的隔熱隔音、防震、吸能元件都可以用泡沫鋁材料來制造。
泡沫鋁這種功能材料已經(jīng)在發(fā)達(dá)國家進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),如美國、日本、加拿大、德國、韓國等。
我們國家已有幾十個單位在研究泡沫鋁的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),但到目前還沒有一家投入規(guī)?;a(chǎn),能生產(chǎn)出有使用價值的產(chǎn)品。
6.目前,國家已經(jīng)推廣泡沫鋁做隔音屏,規(guī)格為1000mm×1000mm×10mm密度為0.6的泡沫鋁板,目前市場上需求量為60000m2/年。
7.夾芯板:有著非常有希望的潛在市場,目前,軌道列車車廂,正準(zhǔn)備采用泡沫鋁夾芯板正處于設(shè)計階段,年需要量為(3~5)×1000噸。
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潢材料,它具有質(zhì)輕、高比剛度、美觀、不燃燒等優(yōu)點,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。
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、計算機房、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,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、機械裝置的保護(hù)外殼,升降機的安全墊、飛機外殼夾層(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。