Onderzoek en ontwikkeling van metaalschuim
De ontwikkeling van nieuwe materialen is de sleutel tot technologische innovatie in het nieuwe tijdperk en biedt een nieuwe manier om het milieu te beschermen en energie te besparen, en is nauw verbonden met de nationale economie en modernisering. Geschuimde metalen materialen hebben niet alleen de kenmerken van lichtgewicht net als gewone poreuze materialen, maar hebben ook uitstekende mechanische eigenschappen en fysische eigenschappen zoals warmte en elektriciteit, en zijn gemakkelijker te regenereren dan polymere schuimen, waardoor het toepassingsbereik van poreuze materialen wordt uitgebreid. In de afgelopen jaren heeft de ontwikkeling van nieuwe technologie de kwaliteit van geschuimd metaal sterk verbeterd en zijn de toepassingsomstandigheden van nieuwe materialen ook sterk veranderd. Mensen beginnen geïnteresseerd te raken in de ontwikkeling van geschuimd metaal, met name geschuimde aluminiumlegeringen. Bijvoorbeeld: in de auto-industrie, vanwege de toenemende vraag naar veiligheid en bescherming van het milieu, begonnen mensen het gebruik van geschuimd metaal te overwegen.
1. Voorbereidingsproces en ontwikkeling van metaalschuim
Het bereidingsproces van metaalschuim is geïnspireerd op de bereiding van polymeerschuim en is verder ontwikkeld vanwege de unieke metaaleigenschappen. Metaalschuim kan worden onderverdeeld in twee typen: doorgaande en gesloten cellen, afhankelijk van hun interne poriënstructuur. De bereidingsmethoden kunnen als volgt worden samengevat:
Metaalschuim wordt onderverdeeld in:
- Het gesloten celmetaalschuim wordt onderverdeeld in de smelt-schuimmethode, de poeder-schuimmethode, de toevoeging van holle ballen en de sputtermethode.
- Doorlopend schuimmetaal wordt onderverdeeld in de lekkagegietmethode, de precisiegietmethode, de sintermethode en de metaalplatingsmethode.
2. Eigenschappen van schuimmetaal
Metaalschuimen vertonen een aantal interessante eigenschappen vanwege hun poreuze structuur. Ze synthetiseren de eigenschappen van het basismetaal en de structuur ervan.
Als constructiemateriaal hangen de mechanische eigenschappen van metaalschuim voornamelijk af van de dichtheid en de eigenschappen van het basismetaal. Zo heeft metaalschuim met een hoge dichtheid ook een hoge druksterkte, terwijl metaalschuim met een hoge matrixsterkte ook een hoge druksterkte heeft.
Als functioneel materiaal heeft het diverse fysische eigenschappen, zoals geluidsabsorptie, filtratie, warmte-isolatie, brandvertraging, trillingsreductie, demping, absorptie van impactenergie en elektromagnetische afscherming.
De meest bestudeerde en meest gebruikte techniek is de energieabsorptie van metaalschuim.
3. Toepassing van schuimmetaal
Het gebruik hangt af van de prestatie, en de uitstekende prestaties van schuimmetaal bepalen de brede inzetbaarheid ervan.
Sommige eigenschappen van schuimmetaal worden momenteel in Japan gebruikt. Zo worden de geluidsabsorberende eigenschappen van aluminiumschuim gebruikt in de energiecentrales van de Hokkaido-sightseeingtreinen en in geluidsisolerende apparatuur in fabrieken. De treinstoelen van de JR Shinkansen maken gebruik van de composietstructuur van aluminiumschuim en de unieke decoratieve eigenschappen van het schuimoppervlak worden ook gebruikt in gebouwen en in de industrie.
Doorlopende metaalschuimen worden gebruikt als filtermaterialen, warmtewisselaars, filters en katalysatordragers. Ook worden ze gebruikt als elektrodematerialen.
Plaatsingstijd: 29-03-2022
