1. Што такое успенены метал і ўспенены алюміній
На працягу гісторыі адкрыццё ўспененых металаў з'яўляецца важнай вяхой у рэвалюцыі ўсёй галіне матэрыялабудавання. Пенапласт - гэта матэрыял, які складаецца з металічнай структуры з вялікай колькасцю пор, запоўненых газамі ўздоўж структуры. Поры гэтых металічных пенапластаў могуць мець форму злучэнняў або герметычных ушчыльненняў, вядомых як адкрытая і закрытая ячэістая пена адпаведна. Сярод іх,алюмініевая пенау цяперашні час успенены метал з найбольшым патэнцыялам для прымянення і вядомы як "металічная зорка" дзякуючы шэрагу выдатных уласцівасцей, такіх як высокая сітаватасць, нізкая шчыльнасць, лёгкі вага, высокая трываласць, добрае сцісканне, добрае паглынанне ўдараў, добрае гукапаглынанне і электрамагнітнае экранаванне. «металічная зорка», шырока выкарыстоўваецца ў аэракасмічнай тэхніцы, вытворчасці і іншых метадах апрацоўкі ў галіне фізічных навук.

Структурныя характарыстыкі алюмініевай пены: (а) алюмініевая пена з адкрытымі ячэйкамі; (b) Алюмініевая пена з закрытымі ячэйкамі

2. Уласцівасці і прымяненнеАлюмініевая пена
Алюмініевая пена - гэта метал з высокай сітаватасцю і кіпрай структурай, у якой запячатаныя пары складаюць каля трох чвэрцяў ад агульнага аб'ёму металічнага матэрыялу, што робіць матэрыял вельмі лёгкім. У дадатак да гэтых уласцівасцяў алюмініевая пена валодае ўражлівымі ўласцівасцямі паглынання энергіі і высокай сціскальнасцю. Што тычыцца шчыльнасці, даследчыкі выявілі, што большасць узораў алюмініевай пены маюць шчыльнасць каля 0,4-1,2 г-см-3. Акрамя таго, алюмініевая пена гукапаглынальная, падлягае перапрацоўцы і мае нізкую цеплаправоднасць.

Палепшаная ўдаратрывалая частка трюмнай канструкцыі: 1 – верхняя абшыўка; 2 –алюмінійферма з пенапласту; 3 – ніжняя скура

Што тычыцца прымянення, электрамагнітнае экранаванне, лёгкі вага і паглынальныя ўласцівасці алюмініевай пены робяць яе ідэальным кандыдатам для кампанентаў, якія выкарыстоўваюцца ў прыладах кіраванага тэрмаядзернага сінтэзу, у аўтамабільнай, аэракасмічнай і будаўнічай прамысловасці дзякуючы яе здольнасці супрацьстаяць экстрэмальным фізічным асяроддзям. У прыладах кіраванага тэрмаядзернага сінтэзу алюмініевая пена з закрытымі ячэйкамі з'яўляецца выдатным электрамагнітным экраніруючым матэрыялам. З-за ўзаемасувязі шкілета алюмініевай пены, якая мае велізарную ўдзельную паверхню і добрую здольнасць паглынаць і адлюстроўваць электрамагнітныя хвалі, розныя віды страт, такія як страты на паглынанне і страты на адлюстраванне, узнікаюць у алюмініевай пене, што дае пена алюміній выдатныя электрамагнітныя ўласцівасці экранавання. Таксама было выяўлена, што эфектыўнасць электрамагнітнага экранавання алюмініевай пены памяншаецца, а затым павялічваецца з павелічэннем частаты электрамагнітных хваль. У аэракасмічнай прамысловасці алюмініевая пена выкарыстоўваецца ў якасці кампанента пры вытворчасці касмічных конусаў або турбін, што асабліва карысна для памяншэння агульнай вагі кампанентаў самалёта з-за нізкай масы алюмініевай пены. Акрамя таго, у якасці выдатнага энергапаглынальнага матэрыялу алюмініевая пена выкарыстоўваецца ў вытворчасці буфераў касмічных караблёў, паглынальнікаў вібрацыі і дна зваротных капсул касмічных караблёў, што забяспечвае бяспечную пасадку і абараняе касманаўтаў і касмічнае абсталяванне. Дзякуючы эфектыўнаму паглынанню энергіі і гашэнню вібрацый, алюмініевая пена можа забяспечыць бяспеку касманаўтаў у выпадку сутыкнення з касмічным караблём пры пасадцы.
У аўтамабільнай прамысловасці алюмініевая пена дапамагае паменшыць агульную колькасць дэталяў, якія выкарыстоўваюцца ў раме, робячы працэс зборкі больш эфектыўным, што ў канчатковым выніку дапамагае знізіць выдаткі і палепшыць прадукцыйнасць. У цяперашні час алюмініевая пена выкарыстоўваецца ў апорных дугах, папярочках і дзвярных бэльках у кузавах аўтамабіляў на рынку.

(a) Схема лакалізаваных частак кузава, якія паглынаюць энергію. (б) Прынцыповая схема алюмініяпенапластаварыйная панэль.

У будаўнічай індустрыі асноўнае выкарыстанне сталюмініевая пеназ'яўляецца ахоўным, вогнеўстойлівым бар'ерам ад моцнага шуму. Тыповыя прыклады архітэктурнага прымянення алюмініевай пены з закрытымі ячэйкамі - станцыя лонданскага метро і SOHO Revival Square у Шанхаі, дзе дызайнеры выкарыстоўвалі вялікую колькасць алюмініевай пены для гукапаглынання і ізаляцыі.

(a) (b) Фотаздымкі алюмініевай пены, якая выкарыстоўваецца ў інтэр'еры SOHO Plaza, Шанхай; (c) Алюмініевая пена + металічная кампазітная гукапаглынальная сцяна на станцыі Bermondsey, лонданскі метрапалітэн.

3. Заключэнне
Выдатным дасягненнем лічыцца адкрыццё алюмініевай пены.Алюмініевая пенаматэрыял спалучае ў сабе выдатныя ўласцівасці электрамагнітнага экранавання, малы вага, нізкую шчыльнасць, гашэнне вібрацыі і паглынанне энергіі, што робіць яго вельмі шырокім прымяненнем у розных галінах прамысловасці сёння. Цікава, што алюмініевая пена таксама з'яўляецца экалагічна чыстым прадуктам, які можна перапрацаваць, што азначае, што гэта ўстойлівы матэрыял, які, мы спадзяемся, будзе выкарыстоўвацца ў вялікай колькасці прамысловых прымянення ў будучыні.