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泡沫铝是什么材料?
作者:声屏障,预埋槽道厂家_广东铝邦环境工程有限公司 发布日期:2021-05-13 10:15

隔声降噪
有些汽车零部件要求材料既有高的消声性能又要有良好的绝热性能,多孔泡沫铝属于这一类优秀材料。现行的泡沫塑料或它与铝构成的复合材料,虽有满意的消声性能,但不耐热易燃烧,且燃烧时会释放有毒气体。
泡沫铝夹心板可以用作地铁车门材料,与蜂窝铝夹心门相比,成本大幅度降低,隔声能力提高2倍,缓冲、吸能能力提高3倍。泡沫铝用于地铁车厢内衬,与普遍车厢体内衬相比,隔声能力提高数倍,车厢体内可利用空间增大(车厢壁厚度可减薄到原厚度的1/2左右)。高速列车发动机等噪声设备使用泡沫铝具有最好的隔声效果。日本新干线观光高速列车上的发电机采用泡沫铝隔声墙,使发电机的噪声降低20dB~40dB,提高了高速列车的舒适性。高速列车上除了发电机之外,还有风机、空压机、中央空调等产生噪声设备,都需要进行隔声处理。采用泡沫铝材料是最好的选择。硬质的泡沫铝材料贴在列车上部空调风道内侧,起到吸声、隔声、隔热作用。使用安全,不会被吸入风机中。潜水艇机房装以泡沫铝可显著降低噪声,不易被对方声纳发现。
泡沫铝还可用于制作城市轨道、高架桥旁、高速公路、高铁、磁悬浮列车路旁的隔声屏。中国目前应用玻璃、塑料制作隔声屏,隔声量仅5dB~10dB。降噪效果较低,扰民严重。国际上公认的理想的隔声屏为,靠近噪声源侧具有吸声功能,整体具有隔声功能。最好的隔声屏是用泡沫铝材料制作的,外侧为铝板贴面,内侧为裸面泡沫铝板,具有吸声功能,可以隔声20dB~30dB。日本、韩国、德国、美国等采用这种泡沫铝隔声屏。
吸能材料
在吸收能量方面,最常用的就是可塑的单向变形的材料。许多具有细胞状结构的固体材料都是良好的吸能材料。多孔金属由于它本身的强度高而更胜过普通的发泡材料。泡沫铝最具吸引力的是,它是一种良好的能量吸收体,单位体积吸收的能量可达8MJ/m3~30MJ/m3,因此它是很好的吸能材料。泡沫铝的回弹变形低于3%,而聚氨酯的回弹变形在15%左右。在汽车冲动区使用泡沫铝制成的元件,可控制最大能耗的变形。例如,在中空钢材或铝材外壳中充入泡沫铝,可使这些部件在负载期间具备良好的变形行为。泡沫铝材料用于汽车乘客座位前后,可以提高安全性。
加拿大铝业公司制造的泡沫铝材在原型汽车中作了评估试验。由欧洲一些大的汽车公司如大众汽车公司、宝马汽车公司、欧宝汽车公司、菲亚特汽车公司、戴姆勒-奔驰汽车公司与研究单位、大专院校制订的BS计划(BriteEuramprogram),对一系列吸能材料,诸如泡沫铝、泡沫塑料、泡沫矿物材料(mineralfoams)、铝蜂窝结构、塑料-纸以及塑料-纸管型蜂窝(tube-typehoncycombstructuresofplasticandpaper)等进行对比评价试验,用它制造侧面与前部防撞保险杠零部件、轴架(pedestrain)等。试验主要内容是为比较它们的变形与材料厚度的关系,以及吸收的总能量。
大众汽车公司经过缜密的研究,认为低密度的泡沫铝材料是一类很可取的材料。实验室的研究显示了其优秀的性能,即有很强的吸收冲击能的本领,吸能效率基本上都可以达到50%以上,平台区域吸能效率80%~90%,可以很好地吸收外部能量,降低冲击损害。
泡沫铝的减震主要是指其具有良好的吸收震动或冲动能量的能力。减震或抗冲击对于交通运输工具来说具有特别重要的意义。泡沫铝具有比其他泡沫材料更好地吸收冲击能量能力,在性能上是各向同性的,是理想的缓冲材料。据报道,日本的火车上就安装了有利于吸收撞击的泡沫铝工件。
催化剂载体
在各种催化反应中,要求催化剂与被处理的气体、液体有很大的接触面积,因此比表面积大的多孔泡沫金属非常适合作为催化剂载体。目前,催化剂载体多采用陶瓷材料,但多孔金属材料具有更好的韧性和导热性,因此在这方面有着广阔的应用前景。
热交换器
通孔型多孔泡沫金属,尤其是铜和铝合金为基体的泡沫金属,具有高的比表面积、良好的导热性能和低的流动阻力,气体或液体在孔中通过时能够进行快速热交换,因而是制造热交换器的良好材料。此外,作为功能材料,多孔泡沫铝还可用于生物医学移植元件、电池电极、阻火器、自润滑轴承等。