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泡沫鋁

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掃一掃!泡沫鋁掃一掃!
瀏覽:- 發布日期:2020-01-08 10:51:37【

金屬鋁作為21世紀“可能最重要的金屬”,早已得到了廣泛的應用,并且經過多年的發展,鋁已經能夠以多種方式呈現,滿足人們多層次,多領域的需求。泡沫鋁就是金屬鋁衍生品中的佼佼者。

阻燃劑廠家了解到泡沫鋁是一種在鋁的基礎上存在無數個氣泡的輕質多孔金屬材料。它同時兼有金屬相氣泡特征,是一種非常具有應用前景的物理功能材料。其制造方法主要是在純鋁或者鋁合金中加入添加劑,經過發泡工藝制造而成。由于金屬比塑料有更高的剛度,在理論上,同等厚度的泡沫鋁可以比聚氯乙烯制成的泡沫吸收更多的能量。

在1948年美國科學家A.Sonik獲得了世界上第一個有關泡沫鋁的專利,并在3年后由Elliot成功生產出泡沫鋁。在上世紀60年代,美國埃西爾公司成立了泡沫鋁研發中心。1991年日本九州工業金屬研究所成功研發出工業化泡沫鋁的生產工藝。1999年首屆世界泡沫金屬學會在德國不萊梅召開,主要研究泡沫鋁的制造和應用。

截至目前,世界上已經生產出具有多種用途的泡沫鋁材和泡沫鋁零件,并已經在工業領域廣泛應用。未來也將在建筑、化工、交通運輸、航空航天等領域擁有廣闊的前景。

當然,泡沫鋁作為目前炙手可熱的新型材料,必然有其自身的“看家本領”。

1.輕量化和高剛度。

泡沫鋁的密度大約只是金屬鋁的0.1和0.4倍,但是其抗彎比高度可以達到鋼的1.5倍。

2.抗沖擊和減震能力超群。

泡沫鋁的阻尼性能可以達到金屬鋁的5~10倍。以一塊孔隙率為84%的泡沫鋁發生50%比例的變形時,可以吸收2.5MJ/M3C以上的能量,吸能效果遠超其他減震材料。

3.優秀的聲學性能。

在閉孔狀態下,當聲波頻率在800~4000赫茲之間時,泡沫鋁的隔音系數可達到0.9以上。在微通孔和通孔狀態下,當聲波頻率在125~4000赫茲之間時,泡沫鋁的吸聲系數可以達到0.8,其倍頻程平均吸聲系數超過0.4。

4.良好的熱學性能。

孔隙率為80%~90%的閉孔泡沫鋁導熱系數為0.3~1W/(mk),相當于大理石,在空氣強制對流條件下,其導熱效果十分優良。

5.保留了鋁的耐腐蝕性,低吸濕,不老化,無毒。

6.加工安裝十分方便。

泡沫鋁可以切割、鉆孔、膠結,并且經過磨具擠壓可以制成各種形狀,并且可以像普通鋁一樣進行表面處理,還可以構成大尺寸的輕質高剛度板;由于“身材”輕盈,泡沫鋁材料可以輕易安裝在高處而無需任何機械起重設備,從而也允許直接利用粘結劑粘貼在天花板和墻上。

環保阻燃劑廠家了解到泡沫鋁的制造主要有以下幾種方法:  

1.液相法。

通過液態鋁產生泡沫結構,可在鋁液中直接發泡,也可用高分子泡沫或緊密堆積的造孔劑鑄造來得到多孔材料。

2.固相法。

用鋁粉末代替液態鋁同樣可制得多孔材料,因為大部分固相法通過燒結使鋁顆粒互相聯結,鋁始終保持在固態,所以此法生產的泡沫鋁多數具有通孔結構。

3.電沉積法。

主要以泡沫塑料為基底,經過導電化處理之后,電沉積鋁制成。目前的技術可以通過浸涂導電膠、化學鍍膜和磁控濺射錫膜等方法令到泡沫塑料導電。用此法制得的泡沫鋁孔徑較小并孔隙均勻,而且孔隙率相對較高,其性能和阻尼特性均優于鑄造法生產的泡沫鋁。

由于泡沫鋁集多種優異的性能于一身,因而在一些需要綜合利用此類性能的領域,泡沫鋁擁有無可比擬的優勢。


1.交通工具。

汽車和摩托車采用輕量化材料能夠大大降低車身自重,從而大幅改善油耗。用泡沫鋁可以制成一些質量輕但剛度大的結構件,例如汽車擋板、行李箱蓋等,也可以充當車身周邊防撞梁的材料,通過優異的吸能能力極大限度地減少沖撞部分的變形,粗略估計汽車零件在強度不減弱的前提下,質量可以降低50%以上。隨著石油成本的提高以及世界對于溫室氣體的抵制,未來泡沫鋁面對由石油制成的塑料時將會更有優勢。



2.航空航天器。

在目前的航空航天器領域,蜂窩結構材料應用相當廣泛,但是蜂窩結構材料由于制造工藝比較復雜,因而導致造價相對較高。泡沫鋁夾心板與蜂窩結構材料類似,都是密度低,比強度高的材料,但泡沫鋁在成本方面卻優勢巨大,在以后的發展中極有可能取代蜂窩結構材料。


3.建筑工業。

現代建筑追求節能環保的同時,安全性不能欠奉。泡沫鋁板重量輕,剛度好的同時,由于金屬的先天優勢,阻燃效果十分理想。因而可以廣泛應用于電梯內裝飾板以及某些建筑構件領域,減低能源的消耗。


4.道路用隔音降噪材料。

交通工具帶來的噪音污染一直是城市管理的棘手問題。泡沫鋁的出現可謂為管理者帶來了福音,泡沫鋁可以用于制作城市軌道、高架橋旁、高速公路等路旁的隔音屏。目前使用的玻璃和塑料效果均不理想,降噪效果較低。泡沫鋁的降噪性能大概是這些材料的兩倍,并且已經率先在一些發達國家得以應用。


目前,泡沫鋁行業正在國內外蓬勃發展,但是在發展的過程中仿佛遇到了瓶頸。目前制作發泡鋁的發泡劑不但發泡效率低,效果不理想,價格還比較高昂,嚴重阻礙了泡沫鋁行業的發展。因此能否制成效果優異且成本合理的發泡劑,將會決定泡沫鋁材料的成敗。



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