1. Czym jest spieniony metal i spienione aluminium
W toku historii odkrycie spienionych metali stanowi ważny kamień milowy w rewolucji całej dziedziny inżynierii materiałowej. Pianka metalowa to materiał, który składa się ze struktury metalowej z dużą liczbą porów wypełnionych gazami wzdłuż struktury. Pory tych pianek metalowych mogą mieć formę połączeń lub hermetycznych uszczelnień, znanych odpowiednio jako pianki o otwartych i zamkniętych komórkach. Wśród nich,pianka aluminiowajest obecnie spienionym metalem o największym potencjale zastosowania i jest znany jako „metalowa gwiazda” ze względu na szereg doskonałych właściwości, takich jak wysoka porowatość, niska gęstość, lekkość, wysoka wytrzymałość, dobra kompresja, dobra absorpcja uderzeń, dobra absorpcja dźwięku i ekranowanie elektromagnetyczne. „metalowa gwiazda”, szeroko stosowana w inżynierii lotniczej, produkcji i innych metodach przetwarzania w dziedzinie nauk fizycznych.

Charakterystyka strukturalna pianki aluminiowej: (a) Pianka aluminiowa o otwartych komórkach; (b) Pianka aluminiowa o zamkniętych komórkach

2. Właściwości i zastosowaniaPianka aluminiowa
Pianka aluminiowa to metal o wysokiej porowatości i porowatej strukturze, w którym uszczelnione pory stanowią około trzech czwartych całkowitej objętości materiału metalowego, co sprawia, że ​​materiał jest bardzo lekki. Oprócz tych właściwości, pianka aluminiowa ma imponujące właściwości pochłaniania energii i wysoką ściśliwość. Jeśli chodzi o gęstość, badacze odkryli, że większość próbek pianki aluminiowej ma gęstość około 0,4-1,2 g-cm-3. Ponadto, pianka aluminiowa pochłania dźwięk, nadaje się do recyklingu i ma niską przewodność cieplną.

Ulepszona, odporna na uderzenia, częściowa konstrukcja zęzy: 1 – górna powłoka; 2 –aluminiumkratownica piankowa; 3 – dolna skóra

Jeśli chodzi o zastosowania, właściwości ekranujące elektromagnetycznie, lekkość i absorpcja pianki aluminiowej sprawiają, że jest ona idealnym kandydatem na komponenty stosowane w urządzeniach do kontrolowanej fuzji, przemyśle motoryzacyjnym, lotniczym i budowlanym ze względu na jej zdolność do wytrzymywania ekstremalnych warunków fizycznych. W urządzeniach do kontrolowanej fuzji zamkniętokomórkowa pianka aluminiowa jest doskonałym materiałem ekranującym elektromagnetycznie. Ze względu na wzajemne połączenie szkieletu pianki aluminiowej, który ma ogromną powierzchnię właściwą i dobrą zdolność do pochłaniania i odbijania fal elektromagnetycznych, w piance aluminiowej występują różne rodzaje strat, takie jak straty absorpcyjne i straty odbicia, co nadaje piance aluminiowej doskonałe właściwości ekranujące elektromagnetycznie. Stwierdzono również, że skuteczność ekranująca pianki aluminiowej maleje, a następnie rośnie wraz ze wzrostem częstotliwości fali elektromagnetycznej. W przemyśle lotniczym pianka aluminiowa jest stosowana jako komponent w produkcji stożków kosmicznych lub turbin, co jest szczególnie przydatne do zmniejszania całkowitej masy komponentów samolotu ze względu na niską masę pianki aluminiowej. Ponadto, jako doskonały materiał pochłaniający energię, pianka aluminiowa jest używana do produkcji buforów statków kosmicznych, amortyzatorów drgań i spodów kapsuł powrotnych statków kosmicznych, co umożliwia bezpieczne lądowania i chroni astronautów oraz sprzęt kosmiczny. Dzięki skutecznemu pochłanianiu energii i tłumieniu drgań, pianka aluminiowa może zapewnić bezpieczeństwo astronautów w przypadku uderzenia podczas lądowania statku kosmicznego.
W przemyśle motoryzacyjnym pianka aluminiowa pomaga zmniejszyć całkowitą liczbę części użytych w ramie, co sprawia, że ​​proces montażu jest bardziej wydajny, co ostatecznie pomaga obniżyć koszty i poprawić wydajność. Obecnie pianka aluminiowa jest stosowana w pałąkach zabezpieczających, poprzeczkach i belkach drzwiowych w konstrukcjach nadwozia samochodowego dostępnych na rynku.

(a) Schemat lokalnych części nadwozia pochłaniających energię. (b) Schematyczny schemat aluminiowej części nadwoziapianapałąk zabezpieczający.

W branży budowlanej głównym zastosowaniem jestpianka aluminiowajest ochronną, ognioodporną barierą przed silnym hałasem. Typowymi przykładami zastosowań architektonicznych pianki aluminiowej o zamkniętych komórkach są stacja metra w Londynie i SOHO Revival Square w Szanghaju, gdzie projektanci użyli dużych ilości pianki aluminiowej do pochłaniania dźwięku i izolacji.

(a) (b) Zdjęcia pianki aluminiowej użytej we wnętrzu SOHO Plaza w Szanghaju; (c) Ściana dźwiękochłonna z pianki aluminiowej i metalowej wnęki na stacji Bermondsey w londyńskim metrze.

3. Wnioski
Odkrycie pianki aluminiowej uważa się za niezwykłe osiągnięcie.Pianka aluminiowamateriał łączy w sobie doskonałe właściwości ekranowania elektromagnetycznego, lekkość, niską gęstość, tłumienie drgań i właściwości pochłaniania energii, co sprawia, że ​​jest bardzo szeroko stosowany w różnych gałęziach przemysłu. Co ciekawe, pianka aluminiowa jest również przyjaznym dla środowiska produktem, który można poddać recyklingowi, co oznacza, że ​​jest to zrównoważony materiał, który miejmy nadzieję, będzie używany w wielu zastosowaniach przemysłowych w przyszłości.