Het sterkste schuimmateriaal ter wereld: keramische bal van metaalcomposietschuim

In dit artikel introduceren we de relevante eigenschappen en toepassingsscenario's vanKeramiekbal composietschuimmetaal(op aluminium gebaseerde) ultralichteMateriaal.
Allereerst is het materiaal een speciaal samengesteld nieuw schuimmateriaal. Door holle keramische deeltjes in een matrix als versterkingsmateriaal te implanteren, worden de totale modulus en sterkte van het materiaal aanzienlijk verbeterd.Inaanzienlijk hoger dan andere schuimmaterialen die van dezelfde matrix zijn gemaakt. Het versterkingsmateriaal geeft het composietschuim een ​​hogere porositeit dan het matrixlegeringsmateriaal, wat resulteert in een aanzienlijke gewichtsbesparing. Naast de gewichtsbesparing zorgt de aanwezigheid van gelijkmatig verdeelde keramische bolletjes in het materiaal ervoor dat het composietschuim een ​​hoge energieabsorptie onder druk bereikt.
Ten tweede is de poreuze structuur van het ultralichte composietmateriaal van keramische bollen van aluminiumschuim bestand tegen grote plastische vervormingen en kan het energie absorberen die ontstaat bij compressie of impact. Het goede dempingsvermogen kan trillingen verminderen. Het kan daarom worden gebruikt als beschermend materiaal tegen schade veroorzaakt door een botsing of impact, omdat het zichzelf opoffert.
Samenvattend kunnen we stellen dat het composietmateriaal aluminiumschuim met keramische ballen op dit moment de meest potentiële toepassing van schuimmetaal is. Het is een uitstekend voorbeeld van de nieuwe materialen voor structuur-functie-integratie en een van de modernste trends op het gebied van materiaalontwikkeling.
Materiaalprestaties

1. Lichtgewicht
Lichtgewicht materiaal is een van de voordelen van dit soort keramische ballencomposiet schuimmetaalUltralicht materiaal. Momenteel wordt voor dit soort materiaal meestal aluminium of magnesiumlegering met een lage dichtheid en uitstekende sterkte als basismateriaal gebruikt. De versterking bestaat voornamelijk uit dunwandige keramische holle bollen, wat bevorderlijk is voor het verkrijgen van composietschuimmaterialen met een lagere dichtheid. De implantatie van holle keramische bollen draagt ​​bij aan de ondersteuning van de interne poriën van het materiaal en verbetert tevens de algehele sterkte van het materiaal, wat zorgt voor een aanzienlijke porositeit van het composietschuimmateriaal. Het biedt een breed scala aan toepassingen bij de productie van scheepsdekken, auto-onderdelen, drijfmodules en voertuigbepantsering.

2. Spanning-rekcurven
Bij lichtgewicht aluminium matrixcomposieten met keramische kogels worden de belangrijkste mechanische eigenschappen van het materiaal weerspiegeld in de druksterkte. Door het faalproces en -mechanisme tijdens de compressie, dat volledig verschilt van dat van het matrixmateriaal, lijken de druksterkte-eigenschappen meer op die van poreuze materialen. Terwijl conventionele matrixmaterialen snel zullen bezwijken na het vloeien, zullen metaalcomposietschuimen sterk blijven vervormen en een grote hoeveelheid externe energie absorberen nadat ze zijn gaan vloeien. De druksterkte-eigenschappen van het materiaal worden ook beïnvloed door de grootte van de versterkte keramische kogels.

3. Schokabsorptie- en energieabsorptie-eigenschappen
Momenteel worden diverse polymeerschuimmaterialen het meest gebruikt op het gebied van trillingsdemping en energieabsorptie. Polymeerschuim zelf is echter gevoeliger voor temperatuur, chemische reagentia en ultraviolette straling, wat het gebruik van polymeerschuimmaterialen in de praktijk sterk beperkt. Een nadeel van een lagere specifieke energieabsorptie is dat polymeerschuimmaterialen een enorm volume nodig hebben om de energie van een grote impact te absorberen. Vergeleken met polymeerschuim,composiet schuim aluminiumHeeft een hogere sterkte en stijfheid. Het is zeer stabiel, heeft een goede marmerbestendigheid, is sterk regeneratief, brandt niet snel, is licht van gewicht en is een uitstekend schokabsorberend materiaal.

4. Toepassing in de technische sector
Keramische bal composiet schuim aluminium ultralicht materiaal, heeft ook vele toepassingen in de techniek. Enerzijds wordt het gebruikt als constructiemateriaal in de auto-industrie, de lucht- en ruimtevaart en de bouw; anderzijds wordt het gebruikt als functioneel materiaal, bijvoorbeeld als energieabsorberend, schokabsorberend en elektromagnetisch afschermend component.