1. Ce este metalul spumat și aluminiul spumat
De-a lungul istoriei, descoperirea metalelor spumate constituie o piatră de hotar importantă în revoluția întregului domeniu al ingineriei materialelor. O spumă metalică este un material care constă dintr-o structură metalică cu un număr mare de pori care sunt umpluți cu gaze de-a lungul structurii. Porii acestor spume metalice pot fi sub formă de interconexiuni sau etanșări ermetice, cunoscute sub denumirea de spume cu celule deschise și, respectiv, cu celule închise. Printre ei,spumă de aluminiueste în prezent spuma metalică cu cel mai mare potențial de aplicare și este cunoscută drept „steaua metalică” datorită unei serii de proprietăți excelente, cum ar fi porozitatea ridicată, densitatea scăzută, greutatea ușoară, rezistența ridicată, compresia bună, absorbția bună la impact, absorbție bună a sunetului și ecranare electromagnetică. „stea de metal”, utilizat pe scară largă în inginerie aerospațială, producție și alte metode de prelucrare în domeniul științelor fizice.

Caracteristicile structurale ale spumei de aluminiu: (a) spumă de aluminiu cu celule deschise; (b) Spumă de aluminiu cu celule închise

2. Proprietăți și aplicații aleSpuma de aluminiu
Spuma de aluminiu este un metal cu o porozitate ridicată și o structură poroasă, în care porii etanșați reprezintă aproximativ trei sferturi din volumul total al materialului metalic, făcând materialul foarte ușor. Pe lângă aceste proprietăți, spuma de aluminiu are proprietăți impresionante de absorbție a energiei și o compresibilitate ridicată. În ceea ce privește densitatea, cercetătorii au descoperit că majoritatea mostrelor de spumă de aluminiu au o densitate de aproximativ 0,4-1,2 g-cm-3. În plus, spuma de aluminiu este fonoabsorbantă, reciclabilă și are o conductivitate termică scăzută.

Structura parțială a santinei îmbunătățită, rezistentă la impact: 1 – piele superioară; 2 –aluminiufermă din spumă; 3 – pielea inferioară

În ceea ce privește aplicațiile, ecranarea electromagnetică, proprietățile ușoare și de absorbție ale spumei de aluminiu o fac candidatul ideal pentru componentele utilizate în dispozitivele de fuziune controlată, industria auto, aerospațială și construcții, datorită capacității sale de a rezista la medii fizice extreme. În dispozitivele de fuziune controlată, spuma de aluminiu cu celule închise este un material excelent de ecranare electromagnetică. Datorită interconexiunii scheletului de spumă de aluminiu, care are o suprafață specifică uriașă și o bună capacitate de a absorbi și reflecta undele electromagnetice, în spuma de aluminiu apar diferite tipuri de pierderi, cum ar fi pierderile de absorbție și pierderile de reflexie, ceea ce dă spumă de aluminiu proprietăți excelente de ecranare electromagnetică. Și s-a constatat, de asemenea, că eficiența de ecranare electromagnetică a spumei de aluminiu scade și apoi crește odată cu creșterea frecvenței undelor electromagnetice. În industria aerospațială, spuma de aluminiu este utilizată ca componentă la fabricarea conurilor spațiale sau a turbinelor, ceea ce este deosebit de util pentru reducerea greutății totale a componentelor aeronavei datorită masei reduse a spumei de aluminiu. În plus, ca material excelent de absorbție a energiei, spuma de aluminiu este utilizată la fabricarea tampoanelor pentru nave spațiale, a amortizoarelor de vibrații și a fundului capsulelor de returnare a navelor spațiale, ceea ce permite aterizări în siguranță și protejează astronauții și echipamentele spațiale. Prin absorbția eficientă a energiei și amortizarea vibrațiilor, spuma de aluminiu poate asigura siguranța astronauților în cazul unui impact de aterizare a unei nave spațiale.
În industria auto, spuma de aluminiu ajută la reducerea numărului total de piese utilizate în cadru, făcând procesul de asamblare mai eficient, ceea ce în cele din urmă ajută la reducerea costurilor și la îmbunătățirea performanței. În prezent, spuma de aluminiu este utilizată în barele de protecție, traversele și grinzile ușilor din structurile caroseriei de pe piață.

(a) Diagrama părților localizate ale caroseriei care absorb energie. (b) Schema schematică a unui aluminiuspumăbară de blocare.

În industria construcțiilor, principala utilizare aspumă de aluminiueste ca o barieră de protecție, rezistentă la foc împotriva zgomotului puternic. Exemple tipice de aplicații arhitecturale ale spumei de aluminiu cu celule închise sunt stația de metrou din Londra și SOHO Revival Square din Shanghai, unde designerii au folosit cantități mari de spumă de aluminiu pentru absorbția fonică și izolare.

(a) (b) Fotografii ale spumei de aluminiu utilizate în interiorul SOHO Plaza, Shanghai; (c) Spumă de aluminiu + perete compozit absorbant sunet cu cavitate metalică la stația Bermondsey, metroul londonez.

3. Concluzie
Descoperirea spumei de aluminiu este considerată a fi o realizare remarcabilă.Spuma de aluminiumaterialul combină proprietăți excelente de ecranare electromagnetică, greutate redusă, densitate scăzută, amortizare a vibrațiilor și proprietăți de absorbție a energiei, ceea ce îl face foarte aplicabil în diverse industrii astăzi. Interesant, spuma de aluminiu este, de asemenea, un produs prietenos cu mediul care poate fi reciclat, ceea ce înseamnă că este un material durabil care, sperăm, va fi folosit într-un număr mare de aplicații industriale în viitor.