Najčvršći pjenasti materijal na Zemlji - keramička loptasta metalna kompozitna pjena

U ovom ćemo radu predstaviti relevantna svojstva i scenarije primjene kompozita s keramičkim kuglicamapjenasti metal(na bazi aluminija) ultralaki materijal.
Prije svega, materijal je poseban kompozitni novi pjenasti materijal. Implantacijom šupljih keramičkih čestica raspoređenih u matricu kao ojačavajući materijal, ukupni modul i čvrstoća materijala znatno su veći od ostalih pjenastih materijala izrađenih od iste matrice. Materijal za pojačanje daje kompozitnoj pjeni veću poroznost od materijala legure matrice, što rezultira značajnim smanjenjem težine. A uz smanjenje težine, prisutnost jednoliko raspoređenih keramičkih kuglica unutar materijala pomaže kompozitnoj pjeni da postigne visoku apsorpciju energije pod pritiskom.
Drugo, porozna struktura ultralakog kompozitnog aluminijskog pjenastog materijala keramičkih kugli može izdržati velike plastične deformacije i može apsorbirati energiju u uvjetima kompresije ili udara. Njegova dobra sposobnost prigušivanja može se primijeniti za smanjenje vibracija. Stoga se žrtvovanjem može koristiti kao zaštitni materijal protiv oštećenja uzrokovanih sudarom ili udarcem.
Ukratko, keramički kuglični kompozitni pjenasti aluminijski materijal trenutno je najpotencijalnija primjena pjenastog metala i postao je izvanredan predstavnik novih materijala za integraciju strukture i funkcije i današnjih najsuvremenijih žarišta razvoja materijala.
Izvedba materijala

1. Lagan
Lagan materijal jedna je od prednosti ove vrste keramičke loptekompozitni pjenasti metalultralakog materijala. Trenutno, ova vrsta materijala obično usvaja aluminij ili leguru magnezija s laganom gustoćom i izvrsnom čvrstoćom kao osnovni materijal. Ojačanje su uglavnom keramičke šuplje kuglice tankih stijenki, što pogoduje daljnjem dobivanju kompozitnih pjenastih materijala manje gustoće. Implantacija šupljih keramičkih kuglica pridonosi podupiranju unutarnjih pora materijala i također povećava ukupnu čvrstoću materijala, osiguravajući značajnu poroznost za kompozitni pjenasti materijal. Pruža širok raspon primjena u proizvodnji brodskih paluba, automobilskih dijelova, modula plovnosti i oklopa vozila.

2. Krivulje naprezanje-deformacija
Za lagane kompozite s aluminijskom matricom ojačane keramičkom kuglicom, glavno mehaničko svojstvo materijala ogleda se u njegovim tlačnim svojstvima. Zbog procesa i mehanizma loma tijekom kompresije, koji je potpuno drugačiji od materijala matrice, njegova tlačna svojstva sličnija su onima poroznih materijala. Dok će konvencionalni matrični materijali brzo pokvariti nakon popuštanja, metalne kompozitne pjene će nastaviti deformirati veliku količinu i apsorbirati veliku količinu vanjske energije nakon što počnu popuštati. Na tlačna svojstva materijala također utječe veličina ojačanih keramičkih kuglica.

3. Svojstva apsorpcije udara i energije
Trenutno se u području prigušivanja vibracija i apsorpcije energije najviše koriste razni polimerni pjenasti materijali. Međutim, sam materijal od polimerne pjene je osjetljiviji na temperaturu, kemijske reagense i ultraljubičaste zrake, što uvelike ograničava upotrebu materijala od polimerne pjene na sceni. Nedostatak niže specifične apsorpcije energije također dovodi do toga da pjenasti polimerni materijali trebaju ogroman volumen da apsorbiraju veliku energiju udarca opterećenja. U usporedbi s njim,kompozitni pjenasti aluminijima veću čvrstoću i veću krutost. Njegova visoka stabilnost, dobra otpornost na mramor, jaka regeneracija, nije lako zapaliti, mala težina, odličan je materijal za apsorpciju udara.

4. Primjena u području inženjerstva
Keramička lopta kompozitni pjenasti aluminijski ultralaki materijal, također ima mnoge primjene u području inženjerstva. S jedne strane, koristi se kao konstrukcijski materijal, koristi se u automobilskoj industriji, zrakoplovnoj i građevinskoj industriji; s druge strane, koristi se kao funkcionalni materijal, postajući komponente za apsorpciju energije i udarce i elektromagnetsku zaštitu.