1. Zer da metalezko aparra eta aluminiozko aparra
Historian zehar, apar metalikoen aurkikuntza mugarri garrantzitsua da materialen ingeniaritzaren arlo osoaren iraultzan. Metal-aparra poro ugari dituen eta egituran zehar gasez betetako egitura metaliko batez osatutako materiala da [2]. Metal-apar horien poroak elkarren artean konektatu edo zigilatu daitezke, eta zelula irekiko aparra eta zelula itxiko aparra deitzen zaie, hurrenez hurren, 2(a)(b) irudian ikusten den bezala [3]. Horien artean, aluminio-apar-materiala gaur egun apar-metal itxaropentsuena da, porositate handia, dentsitate baxua, pisu arina, indar handia, konprimagarritasun ona, inpaktuaren xurgapen handia, soinua xurgatzeko errendimendu ona eta babes elektromagnetikoen errendimendu ona direla eta. Errendimendu bikaina, beraz, "metal izarra" [4] izenez ezagutzen dena, ingeniaritza aeroespazialeko, fabrikazioko eta zientzia fisikoetako beste prozesatzeko metodoetan oso erabilia.
2. Irudia. Aluminio-aparraren egitura-ezaugarriak: (a) Zelula irekiko aluminio-aparra; (B) Zelula itxiko aluminiozko aparra [3]
2. Aluminio espumatuaren aurkikuntza
Historian zehar, hezurra, egurra eta pumia bezalako materialak denbora luzez erabili izan dira. Ikertzaile askok iragartzen dute material hauen erabilgarritasunak gizakiak egindako materialen ekoizpena sustatu duela, hala nola, apar metalikoa. Gaur egun erabiltzen diren apar-teknologia gehienak 1950eko hamarkadatik aurrera proposatzen diren arren, ikerketek frogatu dute aluminio-apar-aparren aurkikuntza 1926an izan daitekeela, Ma De Meller-ek lehen aldiz metalezko aparra aipatu zuen Frantziako patente batean. Meller-ek behin iradoki zuen metalen aparra-prozesua urtutako metalean gas geldoa sartuz edo urtutako metalean karbonatoa bezalako espuma-agente bat erabiliz lor daitekeela. Hau ideian oinarritutako patente bat besterik ez den arren, aluminio-aparren garapenean beharrezkoak diren hurrengo urratsen oinarriak ezartzen ditu. John C. Elliott-ek ideia hori gehiago garatu zuen 20 urte geroago, Meller patentearen bertsio eguneratua diseinatuz eta eskuragarri zegoen lehen aluminiozko aparra aurkeztu zuen, eta horrek materiala Japonian merkaturatzen lagundu zuen 1990eko hamarkadan. Askapenak oinarriak ezarri zituen [5].
3. Aluminiozko aparra errendimendua eta aplikazioa
Aluminioa aparra porositate handiko eta egitura porotsua duen metala da, zeinean zigilatutako poroek material metalikoaren bolumen osoaren hiru laurden inguru hartzen dute, materiala oso arina da [7]. Aipatutako ezaugarriez gain, aluminio-aparatuak energia xurgatzeko ezaugarri ikusgarriak eta konprimagarritasun handia ere baditu [7]. Dentsitateari dagokionez, ikertzaileek aurkitu zuten aluminiozko apardun lagin gehienen dentsitatea 0,4-1,2 g·cm-3 ingurukoa dela [6]. Horrez gain, aluminiozko aparak soinua xurgatzea, birziklagarritasuna eta eroankortasun termiko baxua ditu [7].
Aplikazioari dagokionez, aluminio-aparraren blindaje elektromagnetikoak, pisu arina eta xurgapen-propietateak hautagai ezin hobea bihurtzen dute fusio nuklear kontrolatutako gailuetan, automobiletan, industria aeroespazialean eta eraikuntzan erabiltzen diren osagaietarako, muturreko ingurune fisikoekiko erresistentzia dela eta. Fusio nuklearraren gailu kontrolagarrian, zelula itxiko aluminiozko aparra blindaje elektromagnetikoko material bikaina da. Aluminio-apar-eskeletoaren interkonexioa dela eta, azalera espezifiko handia du eta uhin elektromagnetikoak xurgatzeko eta islatzeko gaitasun ona du. Hainbat galera gertatzen dira, hala nola, xurgapen galera, islapen galera, etab., beraz, apardun aluminioak blindaje elektromagnetikoen errendimendu bikaina du. Gainera, aluminio apardunaren blindaje elektromagnetikoen eraginkortasunak lehen beherantz eta gero uhin elektromagnetikoen maiztasuna handitzen den heinean handitzen duen joera erakutsi zuen [3]. Industria aeroespazialean, apardun aluminioa erabiltzen da espazio-konoak edo turbinak egiteko. Apar-aluminioaren kalitate baxua dela eta, bereziki erabilgarria da hegazkinen osagaien pisu osoa murrizteko [7]. Eta energia xurgatzen duen material bikaina denez, apar-aluminioa espazio-ontzien bufferak, bibrazio-xurgatzaileak eta espazio-ontziaren itzulerako kabinaren behealdea fabrikatzeko erabiltzen da, espazio-ontziak lurreratzea segurua lor dezan eta astronauten eta espazio-ekipamenduen segurtasuna babesteko. Energia-xurgapen eta talka-xurgapen eraginkorren bidez, apardun aluminioak astronauten segurtasuna berma dezake espazio-ontziaren lurreratzearen eraginpean, 3. Irudian [8] ikusten den moduan.
3. irudia. Talkaren aurkako sentikarraren egitura partziala hobetua[8]
1-goiko azala; 2-apar aluminiozko hariak; 3-beheko azala
Automobilgintzan, apardun aluminioak koadroan erabiltzen diren piezen kopurua murrizten laguntzen du, muntaketa prozesua eraginkorragoa egiten du eta, azken finean, kostuak murrizten eta errendimendua hobetzen laguntzen du [7]. Gaur egun, apar-aluminioa talkaren aurkako barra, habe eta ate-habeetan erabiltzen da merkatuan dauden automobilen karrozeria egituretan, 4 [9-10] Irudian ikusten den moduan.
4. Irudia (a) kotxearen karrozeriaren energia partzialki xurgatzen duten zatien diagrama da;
(B) Talkaren aurkako aluminio-apar-barraren eskema eskematikoa
Eraikuntza-industrian, apar-aluminioaren erabilera nagusia suaren aurkako hesi babesgarri gisa da, zarata larriak saihesteko. Arkitekturan zelula itxiko aluminiozko apararen aplikazio tipikoa Shanghai SOHO Fuxing Plaza da. Diseinatzaileak apar-aluminio kopuru handia erabiltzen du soinua xurgatzeko eta isolatzeko, 6 [11] Irudian ikusten den bezala.
Aluminiozko aparra aurkitzea lorpen nabarmentzat hartzen da. Aparratutako aluminiozko materialak blindaje elektromagnetikoen errendimendu bikaina, pisu arina, dentsitate baxua, kolpeak xurgatzeko eta energia xurgatzeko errendimendua konbinatzen ditu, beraz, errendimendu oso ona du gaur egun hainbat industriatan. Aplikazio zabala. Interesgarria denez, aluminiozko aparra ingurumena errespetatzen duen produktua da, birziklatu daitekeena, hau da, material jasangarria dela eta etorkizuneko industria-aplikazioetan kantitate handietan erabiltzea espero da.
Argitalpenaren ordua: 2021-11-30
