泡沫铝产品的性能优势及其在各领域的应用前景分析

泡沫铝产品的性能优势及其在各领域的应用前景分析

——泡沫铝优势主要集中在其优良的性能，如：1）超轻性。密度为0.2~0.4g/cm3，约为铝密度的1/10，钛密度的1/20，钢密度的1/30，钢密度的1/30，以及木材密度的1/3。2）吸音性。泡沫铝可以通过气孔壁的振动来吸收声音的能量，用来消声。去除噪声。3）耐热性。具有较高的耐热性，一般铝合金的溶解温度在560•700℃左右，单泡沫铝即使加热到1400℃也不溶解，而且在高温下不释放有害气体。4）电磁波屏蔽性。泡沫铝对高频电磁波有良好的屏蔽左右，能够使电磁干扰降低80%以上；等等。——泡沫铝材料有着上述各种优良性能，因此，在汽车装备、航空航天、建筑行业及环境保护等领域中常用作减震消声、电磁波屏蔽材料、阻燃和热交换材料、过滤材料等等，具有非常好的应用前景。泡沫铝材料的应用一方面是作为结构材料，另一方面是作为功能材料。泡沫铝主要应用领域及其用途资料来源：CNKI——公路、铁路声屏障应用领域随着科学技术的快速发展，城市车流量的不断增加，公路、铁路边的噪声已经干扰了人们的正常生活。而传统的隔声屏障（玻璃纤维、岩棉和矿棉）在道路上经日晒雨淋造成老化，空气中的灰尘易造成孔隙的堵塞，逐步失去了吸音功能，同时粉尘飞散对大气环境造成了二次污染。目前作为新型的环保无纤维吸声材料，发泡铝在日本、韩国、美国和加拿大等国家被广泛地运用于道路两边的隔声屏障。其吸声隔声效果非常显著，且不受雨天和日晒的影响。——军事应用领域发泡铝具有优异的力学性能，能有效吸收缓冲冲击力，可复合成高密度防爆钢板，也可作为防火防爆门的填充材料、防爆基材，被广泛应用在防爆缓冲领域。如：军事方舱、装甲车、坦克、潜艇、军事基地等。当外部发生爆炸时，发泡铝优良的耐冲击性能可以吸收第一次冲击波，从而使设施内部的冲击最小化，降低爆炸压力，使人员伤亡最小化。与200毫米厚的钢门相比，发泡铝夹芯钢板，重量只有原来的1/5，强度却增加了10倍，具有优良的防爆功能。针对遭受导弹攻击的地堡，采用发泡铝材料，可以有效保护重要的军事设施。核和电磁武器中发出的强力电磁波，会对军事设施的核心装备—微机和电子装备，甚至是国家电力系统、运输系统、通信系统等进行干扰直至其瘫痪。当核武器从高空投下时，最大电磁强可达50,000V/m，影响范围达到170公里。电磁波防护系统中使用的发泡铝复合板具有很强的屏蔽及吸声效果。目前发泡铝吸能及电磁波屏蔽等特性在民用及国防领域都有应用实例。根据不同的用途及场所，采用合适的发泡铝屏蔽板能提高屏蔽及吸音效果，缩短施工时间，降低成本。——汽车工业泡沫铝应用在汽车轻量化方面主要分为三大类：泡沫铝铸造零件、泡沫铝夹层结构、泡沫铝填充结构。汽车的轻质刚性结构采用泡沫铝材与三明治式复合泡沫铝材制造,如卡车盖板与滑动顶板等，可以减轻重量,提高比刚度。在车身结构中的支柱、纵梁、门梁、保险杠等均可以采用填充泡沫铝，质轻而坚固。汽车百分之二十的结构可以用泡沫铝板来制作，与钢部件相比，泡沫铝的成本低，性能好，重量轻。研究表明，一辆小车用泡沫铝后重量可减轻60Kg，每加仑汽油可多开三英里。目前，泡沫铝在汽车工业上的应用，根据不同特性的要求可以分为以下几种类型：（a）能量吸收及碰撞安全。由于泡沫铝能够在恒力下吸收大量能量，特别适合提升汽车碰撞安全性能。再者，作为塑性材料的泡沫铝在变形不会发生回弹，不会积蓄能量，不会因为吸能后突然释放而造成更大伤害。（b）轻量化结构。泡沫铝具有相密度小，高比刚度、高比强度等特性，用于汽车部件符合刚度、强度要求，同时又能减轻汽车重量。（c）减振降噪。多孔结构的泡沫铝能够吸收和反射噪音，吸收和耗散振动能量。泡沫铝应用在汽车发动机悬置支架等处，既能提高结构的刚度和安定性，又能减震降噪。（d）隔热、散热、阻燃等。泡沫铝导热性能差，当作隔热材料使用具有隔热、散热、阻燃性能。——火车、船舶应用目前，发泡铝已在交通运输领域中的高速火车的车厢（包括车门，地板，侧板，天棚），车轮护板上进行使用。通过使用发泡铝，可以达到隔音、轻质、防水、防火等目的，替代传统的木质地板，克服火灾、腐蚀、变形、使用寿命短等缺点。在轮船等交通工具领域方面，发泡铝可用作豪华游轮的内装修、发动机仓的降噪、超轻船体等。发泡铝可与石材、铝单板、钢板、蜂窝铝板复合，满足船舶舾装多元化要求。发泡铝可复合防火面板，其吸声隔声性能永久被广泛应用在船舶舾装、娱乐舱、船舶操作舱及监控室船舶系统降噪领域。——航空航天在航空航天领域中，飞行器设计的基本要求是质量轻、强度高。铝制蜂窝结构在航空航天器中的应用历史悠久，然而其工艺复杂，成本太高。作为其代替品的泡沫铝具有轻质、高比强度、优良阻尼特性、生产成本低等，非常符合航天领域对材料的性能要求，是航天工程的理想功能与结构材料，具有十分广阔的应用前景。目前，泡沫铝主要应用于载人航天器的缓冲防护结构、环境控制系统、热控系统等。泡沫铝夹心结构用于制造航天器的缓冲器、吸振器、宇宙飞船返回舱底部，使飞船能够实现软着陆，保护宇航员及航天设备。泡沫铝也能在极端瞬间冲击载荷下通过有效吸能减震，保证航天员于航天器的安全。总之，泡沫铝在航空航天上的应用潜力巨大，越来越受科学家的关注。——建筑工业许多建筑设施中需要轻质、强度高、阻燃性好的结构材料。由于泡沫铝材料具有轻质、耐高温、不易燃、以及其它优异的物理性能，因此，泡沫铝可以作为现行许多建筑材料的替代品，泡沫铝的隔热与阻燃特性可用作防火门、防火隔间等有效防止火灾。室内外天花板与间隔墙的装修及使用泡沫铝材料,不但轻便美观,还具有防火、隔音、降噪、隔热等效果。为加固各类墙内插座，可采用沫铝材料填充空隙，填充后结构严实，具