Najpevnejší penový materiál na svete - keramická guľôčková kovová kompozitná pena

V tomto príspevku predstavíme príslušné vlastnosti a aplikačné scenáre keramického guľôčkového kompozitupenový kovultraľahký materiál (na báze hliníka).
V prvom rade ide o špeciálny kompozitný nový penový materiál. Implantáciou dutých keramických častíc usporiadaných v matrici ako výstužného materiálu je celkový modul a pevnosť materiálu výrazne vyššia ako u iných penových materiálov vyrobených z rovnakej matrice. Výstužný materiál poskytuje kompozitnej pene vyššiu pórovitosť ako materiál matricovej zliatiny, čo vedie k výraznému zníženiu hmotnosti. A okrem zníženia hmotnosti, prítomnosť rovnomerne rozmiestnených keramických guľôčok vo vnútri materiálu pomáha kompozitnej pene dosiahnuť vysokú absorpciu energie pri stlačení.
Po druhé, porézna štruktúra ultraľahkého materiálu z kompozitného penového hliníka s keramickými guľôčkami môže odolať veľkým plastickým deformáciám a môže absorbovať energiu pri vytváraní podmienok stlačenia alebo nárazu. Jeho dobrá tlmiaca schopnosť môže byť použitá na zníženie vibrácií. Preto môže byť použitý ako ochranný materiál proti poškodeniu spôsobenému kolíziou alebo nárazom tým, že sa obetuje.
Stručne povedané, keramický guľový kompozitný penový hliníkový materiál je v súčasnosti najpotenciálnejšou aplikáciou penového kovu a stal sa vynikajúcim predstaviteľom nových materiálov na integráciu štruktúry a funkcie a dnešných špičkových oblastí vývoja materiálov.
Materiálový výkon

1. Ľahký
Ľahký materiál je jednou z výhod tohto druhu keramickej gulekompozitný penový kovultraľahký materiál. V súčasnosti tento druh materiálu zvyčajne používa ako základný materiál hliníkovú alebo horčíkovú zliatinu s ľahkou hustotou a vynikajúcou pevnosťou. Výstužou sú hlavne tenkostenné keramické duté guľôčky, čo prispieva k ďalšiemu získavaniu kompozitných penových materiálov s nižšou hustotou. Implantácia dutých keramických guľôčok prispieva k podpore vnútorných pórov materiálu a tiež zvyšuje celkovú pevnosť materiálu, pričom poskytuje značnú pórovitosť pre kompozitný penový materiál. Poskytuje širokú škálu aplikácií pri výrobe paluby lodí, automobilových dielov, vztlakových modulov a pancierovania vozidiel.

2. Krivky napätie-deformácia
Pre ľahké kompozity s hliníkovou matricou vystužené keramickými guľôčkami sa hlavná mechanická vlastnosť materiálu odráža v jeho kompresných vlastnostiach. V dôsledku procesu zlyhania a mechanizmu počas stláčania, ktorý je úplne odlišný od vlastností matricového materiálu, sú jeho kompresné vlastnosti viac podobné vlastnostiam poréznych materiálov. Zatiaľ čo konvenčné matricové materiály po poddajnosti rýchlo zlyhajú, kovové kompozitné peny budú pokračovať v deformácii veľkého množstva a absorbujú veľké množstvo vonkajšej energie potom, čo začnú povoliť. Na kompresné vlastnosti materiálu má vplyv aj veľkosť vystužených keramických guľôčok.

3. Vlastnosti absorpcie nárazov a absorpcie energie
V súčasnosti sú najpoužívanejšie v oblasti tlmenia vibrácií a absorpcie energie rôzne polymérové ​​penové materiály. Samotný polymérny penový materiál je však citlivejší na teplotu, chemické činidlá a ultrafialové lúče, čo značne obmedzuje použitie polymérových penových materiálov na scéne. A nevýhoda nižšej špecifickej absorpcie energie tiež vedie k tomu, že polymérové ​​penové materiály potrebujú obrovský objem na absorbovanie nárazovej energie veľkého zaťaženia. V porovnaní s tým,kompozitný penový hliníkmá vyššiu pevnosť a väčšiu tuhosť. Jeho vysoká stabilita, dobrá odolnosť voči mramoru, silná regenerácia, nie je ľahké spáliť, nízka hmotnosť, je vynikajúcim materiálom na tlmenie nárazov.

4. Aplikácia v inžinierskej oblasti
Keramická guľa kompozitný penový hliníkový ultraľahký materiál, má tiež mnoho aplikácií v oblasti strojárstva. Na jednej strane sa používa ako konštrukčný materiál v automobilovom, leteckom a stavebnom priemysle; na druhej strane sa používa ako funkčný materiál, stáva sa komponentom pohlcovania energie a nárazov a elektromagnetického tienenia.