1. Vad är skummad metall och skummad aluminium
Under historiens gång utgör upptäckten av skummade metaller en viktig milstolpe i revolutionen inom hela materialteknikområdet. Ett metallskum är ett material som består av en metallisk struktur med ett stort antal porer som är fyllda med gaser längs strukturen. Porerna i dessa metallskum kan vara i form av sammankopplingar eller hermetiska tätningar, kända som skum med öppna celler respektive slutna celler. Bland dem,aluminiumskumär för närvarande den skummetall som har störst användningspotential och är känd som "metallstjärnan" på grund av en rad utmärkta egenskaper, såsom hög porositet, låg densitet, lätt vikt, hög hållfasthet, bra kompression, bra stötdämpning, bra ljudabsorption och elektromagnetisk avskärmning. "metallstjärna", allmänt använd inom flygteknik, tillverkning och andra bearbetningsmetoder inom fysikaliska vetenskaper.

Strukturella egenskaper hos aluminiumskum: a) Aluminiumskum med öppna celler. (b) Aluminiumskum med slutna celler

2. Egenskaper och tillämpningar förAluminiumskum
Aluminiumskum är en metall med hög porositet och porös struktur, där de förseglade porerna står för cirka tre fjärdedelar av den totala volymen av metallmaterialet, vilket gör materialet mycket lätt. Utöver dessa egenskaper har aluminiumskum imponerande energiabsorberande egenskaper och hög kompressibilitet. När det gäller densitet fann forskarna att de flesta aluminiumskumprover har en densitet på cirka 0,4-1,2 g-cm-3. Dessutom är aluminiumskum ljuddämpande, återvinningsbart och har låg värmeledningsförmåga.

Förbättrad slagtålig länsdelstruktur: 1 – övre hud; 2 –aluminiumskum fackverk; 3 – lägre hud

När det gäller applikationer gör den elektromagnetiska avskärmningen, lätta och absorberande egenskaperna hos aluminiumskum det en idealisk kandidat för komponenter som används i kontrollerade fusionsenheter, fordons-, flyg- och byggindustrin på grund av dess förmåga att motstå extrema fysiska miljöer. I kontrollerade fusionsanordningar är aluminiumskum med slutna celler ett utmärkt elektromagnetiskt skärmningsmaterial. På grund av sammankopplingen av aluminiumskumskelettet, som har en enorm specifik yta och god förmåga att absorbera och reflektera elektromagnetiska vågor, uppstår olika typer av förluster, såsom absorptionsförluster och reflektionsförluster, i aluminiumskummet, vilket ger skum aluminium utmärkta elektromagnetiska skärmningsegenskaper. Och det har också visat sig att den elektromagnetiska skärmningseffektiviteten hos aluminiumskum minskar och sedan ökar med ökningen av elektromagnetiska vågfrekvenser. Inom flygindustrin används aluminiumskum som en komponent vid tillverkning av rymdkoner eller turbiner, vilket är särskilt användbart för att minska den totala vikten av flygplanskomponenter på grund av den låga massan av aluminiumskum. Dessutom, som ett utmärkt energiabsorberande material, används aluminiumskum vid tillverkning av rymdfarkostbuffertar, vibrationsdämpare och botten av rymdfarkosters returkapslar, vilket möjliggör säkra landningar och skyddar astronauter och rymdutrustning. Genom att effektivt absorbera energi och dämpa vibrationer kan aluminiumskum säkerställa astronauternas säkerhet i händelse av en rymdfarkosts landningskollision.
Inom bilindustrin hjälper aluminiumskum till att minska det totala antalet delar som används i ramen, vilket gör monteringsprocessen mer effektiv, vilket i slutändan hjälper till att minska kostnaderna och förbättra prestandan. För närvarande används aluminiumskum i krockbågar, tvärbalkar och dörrbalkar i karosskonstruktioner på marknaden.

(a) Diagram över lokaliserade energiabsorberande delar av karossen. (b) Schematiskt diagram av ett aluminiumskummakrockbåge.

Inom byggbranschen, den huvudsakliga användningen avaluminiumskumär som en skyddande, brandsäker barriär mot kraftigt buller. Typiska exempel på arkitektoniska tillämpningar av aluminiumskum med slutna celler är Londons tunnelbanestation och SOHO Revival Square i Shanghai, där formgivarna använde stora mängder aluminiumskum för ljudabsorption och isolering.

(a) (b) Fotografier av aluminiumskum som används i det inre av SOHO Plaza, Shanghai; (c) Ljudabsorberande vägg av aluminiumskum + metallhålrum i komposit vid Bermondsey Station, Londons tunnelbana.

3. Slutsats
Upptäckten av aluminiumskum anses vara en anmärkningsvärd prestation.AluminiumskumMaterialet kombinerar utmärkta elektromagnetiska skärmningsegenskaper, låg vikt, låg densitet, vibrationsdämpande och energiabsorberande egenskaper, vilket gör det mycket användbart i olika industrier idag. Intressant nog är aluminiumskum också en miljövänlig produkt som kan återvinnas, vilket innebär att det är ett hållbart material som förhoppningsvis kommer att användas i ett stort antal industriella tillämpningar i framtiden.