Maa tugevaim vahtmaterjal - keraamiline kuulmetallkomposiitvaht

Selles artiklis tutvustame keraamilise kuuli komposiidi asjakohaseid omadusi ja rakendusstsenaariumevaht metall(alumiiniumipõhine) ülikerge materjal.
Esiteks on materjaliks spetsiaalne komposiit uus vahtmaterjal. Implanteerides tugevdava materjalina maatriksisse paigutatud õõnsaid keraamilisi osakesi, on materjali üldine moodul ja tugevus oluliselt kõrgem kui teistel samast maatriksist valmistatud vahtmaterjalidel. Tugevdusmaterjal annab komposiitvahule suurema poorsusega kui maatriksisulamist, mille tulemuseks on oluline kaalulangus. Ja lisaks kaalu vähendamisele aitab materjali sees ühtlaselt jaotunud keraamiliste sfääride olemasolu komposiitvahul saavutada kokkusurumisel kõrge energia neeldumise.
Teiseks, keraamiliste sfääride poorne struktuur vahtalumiiniumkomposiit ülikerge materjal talub suuri plastilisi deformatsioone ja võib neelata energiat tekkinud kokkusurumis- või löögitingimustes. Selle head summutusvõimet saab kasutada vibratsiooni vähendamiseks. Seetõttu saab seda kasutada kaitsematerjalina kokkupõrke või kokkupõrke tagajärjel tekkinud kahjustuste eest, ohverdades ennast.
Kokkuvõtteks võib öelda, et keraamilise kuuli komposiitvahtalumiiniummaterjal on praegu vahtmetalli kõige potentsiaalsem rakendus ning sellest on saanud uute struktuuri ja funktsioonide integratsioonimaterjalide ja tänapäevaste materjalide arendamise tipptasemel levialade silmapaistev esindaja.
Materjali jõudlus

1. Kerge
Kerge materjal on seda tüüpi keraamilise kuuli üks eeliseidkomposiitvahtmetallülikerge materjal. Praegu kasutatakse seda tüüpi materjali alusmaterjalina tavaliselt kerge tiheduse ja suurepärase tugevusega alumiiniumi või magneesiumisulamit. Armatuuriks on peamiselt õhukeseseinalised keraamilised õõnsad kerad, mis soodustab väiksema tihedusega komposiitvahtmaterjalide edasist saamist. Õõneskeraamiliste sfääride implanteerimine aitab toetada materjali sisepoore ja suurendab ka materjali üldist tugevust, tagades komposiitvahtmaterjalile märgatava poorsuse. See pakub laia valikut rakendusi laevatekkide, autoosade, ujuvusmoodulite ja sõidukite soomuste tootmisel.

2. Pinge-deformatsiooni kõverad
Kergekaaluliste keraamiliste kuuliga tugevdatud alumiiniummaatrikskomposiitide puhul kajastub materjali peamine mehaaniline omadus selle surveomadustes. Tänu selle purunemisprotsessile ja kokkusurumismehhanismile, mis erineb täielikult maatriksmaterjali omast, on selle kokkusurumisomadused sarnasemad poorsete materjalide omadele. Kui tavapärased maatriksmaterjalid lagunevad pärast järeleandmist kiiresti, siis metallkomposiitvahud jätkavad suurel hulgal deformeerumist ja neelavad suurel hulgal välisenergiat pärast järeleandmist. Materjali surveomadusi mõjutab ka tugevdatud keraamiliste kuulide suurus.

3. Löögi neeldumise ja energia neeldumise omadused
Praegu on vibratsiooni summutamise ja energia neeldumise valdkonnas kõige laialdasemalt kasutatavad mitmesugused vahtpolümeermaterjalid. Polümeervahtmaterjal ise on aga tundlikum temperatuuri, keemiliste reaktiivide ja ultraviolettkiirte suhtes, mis piirab oluliselt polümeervahtmaterjalide kasutamist stseenis. Ja madalama erienergia neeldumise puuduseks on ka see, et vahtpolümeermaterjalid vajavad suure koormuse löögienergia neelamiseks tohutut mahtu. Võrreldes sellega,komposiit vahtalumiiniumsellel on suurem tugevus ja suurem jäikus. Selle kõrge stabiilsus, hea marmorist vastupidavus, tugev regenereerimine, ei ole kerge põletada, kerge kaal, on suurepärane lööke summutav materjal.

4. Rakendus insenerivaldkonnas
Keraamiline pall komposiit vahtalumiinium ülikerge materjal, sellel on ka palju rakendusi insenerivaldkonnas. Ühest küljest kasutatakse seda konstruktsioonimaterjalina autotööstuses, kosmosetööstuses ja ehitustööstuses; teisest küljest kasutatakse seda funktsionaalse materjalina, muutudes energia- ja lööke neelavaks ning elektromagnetiliseks varjestuskomponendiks.