泡沫鋁產品的性能優(yōu)勢及其在各領域的應用前景分析

泡沫鋁產品的性能優(yōu)勢及其在各領域的應用前景分析

——泡沫鋁優(yōu)勢主要集中在其優(yōu)良的性能，如：1）超輕性。密度為0.2~0.4g/cm3，約為鋁密度的1/10，鈦密度的1/20，鋼密度的1/30，鋼密度的1/30，以及木材密度的1/3。2）吸音性。泡沫鋁可以通過氣孔壁的振動來吸收聲音的能量，用來消聲。去除噪聲。3）耐熱性。具有較高的耐熱性，一般鋁合金的溶解溫度在560?700℃左右，單泡沫鋁即使加熱到1400℃也不溶解，而且在高溫下不釋放有害氣體。4）電磁波屏蔽性。泡沫鋁對高頻電磁波有良好的屏蔽左右，能夠使電磁干擾降低80%以上；等等?！菽X材料有著上述各種優(yōu)良性能，因此，在汽車裝備、航空航天、建筑行業(yè)及環(huán)境保護等領域中常用作減震消聲、電磁波屏蔽材料、阻燃和熱交換材料、過濾材料等等，具有非常好的應用前景。泡沫鋁材料的應用一方面是作為結構材料，另一方面是作為功能材料。泡沫鋁主要應用領域及其用途資料來源：CNKI——公路、鐵路聲屏障應用領域隨著科學技術的快速發(fā)展，城市車流量的不斷增加，公路、鐵路邊的噪聲已經干擾了人們的正常生活。而傳統(tǒng)的隔聲屏障（玻璃纖維、巖棉和礦棉）在道路上經日曬雨淋造成老化，空氣中的灰塵易造成孔隙的堵塞，逐步失去了吸音功能，同時粉塵飛散對大氣環(huán)境造成了二次污染。目前作為新型的環(huán)保無纖維吸聲材料，發(fā)泡鋁在日本、韓國、美國和加拿大等國家被廣泛地運用于道路兩邊的隔聲屏障。其吸聲隔聲效果非常顯著，且不受雨天和日曬的影響?！娛聭妙I域發(fā)泡鋁具有優(yōu)異的力學性能，能有效吸收緩沖沖擊力，可復合成高密度防爆鋼板，也可作為防火防爆門的填充材料、防爆基材，被廣泛應用在防爆緩沖領域。如：軍事方艙、裝甲車、坦克、潛艇、軍事基地等。當外部發(fā)生爆炸時，發(fā)泡鋁優(yōu)良的耐沖擊性能可以吸收第一次沖擊波，從而使設施內部的沖擊最小化，降低爆炸壓力，使人員傷亡最小化。與200毫米厚的鋼門相比，發(fā)泡鋁夾芯鋼板，重量只有原來的1/5，強度卻增加了10倍，具有優(yōu)良的防爆功能。針對遭受導彈攻擊的地堡，采用發(fā)泡鋁材料，可以有效保護重要的軍事設施。核和電磁武器中發(fā)出的強力電磁波，會對軍事設施的核心裝備—微機和電子裝備，甚至是國家電力系統(tǒng)、運輸系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等進行干擾直至其癱瘓。當核武器從高空投下時，最大電磁強可達50,000V/m，影響范圍達到170公里。電磁波防護系統(tǒng)中使用的發(fā)泡鋁復合板具有很強的屏蔽及吸聲效果。目前發(fā)泡鋁吸能及電磁波屏蔽等特性在民用及國防領域都有應用實例。根據(jù)不同的用途及場所，采用合適的發(fā)泡鋁屏蔽板能提高屏蔽及吸音效果，縮短施工時間，降低成本?！嚬I(yè)泡沫鋁應用在汽車輕量化方面主要分為三大類：泡沫鋁鑄造零件、泡沫鋁夾層結構、泡沫鋁填充結構。汽車的輕質剛性結構采用泡沫鋁材與三明治式復合泡沫鋁材制造,如卡車蓋板與滑動頂板等，可以減輕重量,提高比剛度。在車身結構中的支柱、縱梁、門梁、保險杠等均可以采用填充泡沫鋁，質輕而堅固。汽車百分之二十的結構可以用泡沫鋁板來制作，與鋼部件相比，泡沫鋁的成本低，性能好，重量輕。研究表明，一輛小車用泡沫鋁后重量可減輕60Kg，每加侖汽油可多開三英里。目前，泡沫鋁在汽車工業(yè)上的應用，根據(jù)不同特性的要求可以分為以下幾種類型：（a）能量吸收及碰撞安全。由于泡沫鋁能夠在恒力下吸收大量能量，特別適合提升汽車碰撞安全性能。再者，作為塑性材料的泡沫鋁在變形不會發(fā)生回彈，不會積蓄能量，不會因為吸能后突然釋放而造成更大傷害。（b）輕量化結構。泡沫鋁具有相密度小，高比剛度、高比強度等特性，用于汽車部件符合剛度、強度要求，同時又能減輕汽車重量。（c）減振降噪。多孔結構的泡沫鋁能夠吸收和反射噪音，吸收和耗散振動能量。泡沫鋁應用在汽車發(fā)動機懸置支架等處，既能提高結構的剛度和安定性，又能減震降噪。（d）隔熱、散熱、阻燃等。泡沫鋁導熱性能差，當作隔熱材料使用具有隔熱、散熱、阻燃性能?！疖嚒⒋皯媚壳?，發(fā)泡鋁已在交通運輸領域中的高速火車的車廂（包括車門，地板，側板，天棚），車輪護板上進行使用。通過使用發(fā)泡鋁，可以達到隔音、輕質、防水、防火等目的，替代傳統(tǒng)的木質地板，克服火災、腐蝕、變形、使用壽命短等缺點。在輪船等交通工具領域方面，發(fā)泡鋁可用作豪華游輪的內裝修、發(fā)動機倉的降噪、超輕船體等。發(fā)泡鋁可與石材、鋁單板、鋼板、蜂窩鋁板復合，滿足船舶舾裝多元化要求。發(fā)泡鋁可復合防火面板，其吸聲隔聲性能永久被廣泛應用在船舶舾裝、娛樂艙、船舶操作艙及監(jiān)控室船舶系統(tǒng)降噪領域。——航空航天在航空航天領域中，飛行器設計的基本要求是質量輕、強度高。鋁制蜂窩結構在航空航天器中的應用歷史悠久，然而其工藝復雜，成本太高。作為其代替品的泡沫鋁具有輕質、高比強度、優(yōu)良阻尼特性、生產成本低等，非常符合航天領域對材料的性能要求，是航天工程的理想功能與結構材料，具有十分廣闊的應用前景。目前，泡沫鋁主要應用于載人航天器的緩沖防護結構、環(huán)境控制系統(tǒng)、熱控系統(tǒng)等。泡沫鋁夾心結構用于制造航天器的緩沖器、吸振器、宇宙飛船返回艙底部，使飛船能夠實現(xiàn)軟著陸，保護宇航員及航天設備。泡沫鋁也能在極端瞬間沖擊載荷下通過有效吸能減震，保證航天員于航天器的安全。總之，泡沫鋁在航空航天上的應用潛力巨大，越來越受科學家的關注?！ㄖI(yè)許多建筑設施中需要輕質、強度高、阻燃性好的結構材料。由于泡沫鋁材料具有輕質、耐高溫、不易燃、以及其它優(yōu)異的物理性能，因此，泡沫鋁可以作為現(xiàn)行許多建筑材料的替代品，泡沫鋁的隔熱與阻燃特性可用作防火門、防火隔間等有效防止火災。室內外天花板與間隔墻的裝修及使用泡沫鋁材料,不但輕便美觀,還具有防火、隔音、降噪、隔熱等效果。為加固各類墻內插座，可采用沫鋁材料填充空隙，填充后結構嚴實，具