Με την πρόοδο της επιστήμης και της τεχνολογίας, τα τυποποιημένα υλικά (μέταλλο, σκυρόδεμα, κεραμικά κ.λπ.) απείχαν πολύ από το να καλύψουν τις ανθρώπινες ανάγκες σε ορισμένα δομικά σχέδια, ιδιαίτερα στην κατασκευή ρυθμιστών απορρόφησης ενέργειας. Οι άνθρωποι έχουν στρέψει όλο και περισσότερο την εστίασή τους σε πορώδη δομικά υλικά και η εμφάνιση του αφρώδους αλουμινίου έχει προσφέρει στους σχεδιαστές νέες ιδέες. Αυτό το υλικό δημιουργείται συνδυάζοντας σκόνη οξειδωμένου κράματος αλουμινίου με ένα συστατικό που διαχωρίζεται κατά τη θέρμανση και την αεριοποίηση και περνάει από μια διαδικασία αφρισμού για να έχει ιδιότητες τόσο μετάλλου όσο και φυσαλίδων. Το τηγμένο κράμα αλουμινίου αποστέλλεται στο κουτί αφρισμού, εγχέεται αέριο για τη δημιουργία υγρού αφρού και το επιθυμητό σχήμα σχηματίζεται αφού στερεοποιηθεί ο υγρός αφρός.
Τα τελικά αφρισμένα κράματα αλουμινίου έχουν μεταβλητές πυκνότητες και πορώδες λόγω των διαφορετικών συστατικών κραμάτων που περιέχονται στο αλουμίνιο, των διαφορετικών μεθόδων θέρμανσης και των διαφορετικών αεριοποιημένων σκονών που δημιουργούνται κατά τη σύνθεση νέων υλικών. Η ακαμψία του αφρώδους κράματος αλουμινίου είναι συγκρίσιμη με αυτή του ξύλου δρυός και του αφρώδους σκυροδέματος και το μικρό του βάρος είναι συγκρίσιμο με αυτό της ξύλινης σανίδας. Ταυτόχρονα, έχει κάποια ηχομόνωση και θερμομόνωση, καθώς και μη τοξικό και μη εύφλεκτο. Το υλικό πριονίζεται, αλέθεται και βιδώνεται κάθετα. Αυτό το νέο, ελαφρύ, ισχυρό και πυρίμαχο υλικό μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον καπλαμά των θυρών του ανελκυστήρα καθώς και για την τοποθέτηση δαπέδων βαγόνι τρένων και μετρό.
Χαρακτηριστικά του αφρού από κράμα αλουμινίου
- Εξαιρετικά ελαφρύ: Η πυκνότητά του είναι 0.2–0.4 g/cm³, περίπου 1/10 πυκνότητας αλουμινίου, 1/20 πυκνότητας τιτανίου, 1/30 πυκνότητας χάλυβα, 1/ 30 πυκνότητας χάλυβα, και 1/3 πυκνότητας ξύλου.
- Υψηλή ειδική ακαμψία: Η ειδική ακαμψία κάμψης είναι 1,5 φορές μεγαλύτερη από αυτή του χάλυβα.
- Ηχοαπορροφητική απόδοση: Ο αφρός αλουμινίου μπορεί να απορροφήσει ηχητική ενέργεια μέσω της δόνησης του τοιχώματος της οπής αέρα για την εξάλειψη του ήχου. Όταν η συχνότητα ηχητικών κυμάτων είναι μεταξύ 125 και 4000 HZ, ο συντελεστής ηχοαπορρόφησης του αλουμινίου με διάτρητη οπή μπορεί να φτάσει το 0,8 το πολύ και ο μέσος συντελεστής ηχοαπορρόφησης της οκτάβας υπερβαίνει το 0,4.
-
Ηχομόνωση: Όταν η συχνότητα ηχητικών κυμάτων είναι μεταξύ {{0}} HZ, ο συντελεστής ηχομόνωσης του αφρού αλουμινίου κλειστής κυψέλης είναι πάνω από 0,9.
-
Αντοχή στη θερμότητα: Ο αφρός αλουμινίου έχει υψηλή αντοχή στη θερμότητα. Γενικά, η θερμοκρασία τήξης του κράματος αλουμινίου είναι περίπου 560–700 μοίρες, αλλά ο αφρός αλουμινίου δεν διαλύεται ακόμη και αν θερμανθεί στους 1400 βαθμούς και δεν απελευθερώνει επιβλαβή αέρια σε υψηλές θερμοκρασίες.
-
Θωράκιση ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων: Ο αφρός αλουμινίου έχει καλή προστατευτική επίδραση στα ηλεκτρομαγνητικά κύματα υψηλής συχνότητας, τα οποία μπορούν να μειώσουν τις ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές κατά περισσότερο από 80 τοις εκατό .
-
Υψηλή απόδοση απόσβεσης και απορρόφησης κραδασμών και ρυθμός απορρόφησης ενέργειας κρούσης: Η απόδοση απόσβεσης είναι 5–10 φορές μεγαλύτερη από αυτή του μεταλλικού αλουμινίου. Όταν ο αφρός αλουμινίου με πορώδες 84 τοις εκατό υφίσταται παραμόρφωση 50 τοις εκατό, μπορεί να απορροφήσει περισσότερα από 2,5 MJ/M3C ενέργειας.
-
Καλή αντοχή στη διάβρωση
-
Καλή αντοχή στις καιρικές συνθήκες
-
Μη τοξικό
-
Εύκολο στην επεξεργασία
-
Εύκολο στην εγκατάσταση
Ο αφρός αλουμινίου μπορεί να χωριστεί σε τρεις προδιαγραφές: μεγάλο μέγεθος πόρων, μεσαίο μέγεθος πόρων και μικρό μέγεθος πόρων. Κάθε προδιαγραφή μπορεί να χωριστεί σε άνοιγμα μονής όψης, άνοιγμα διπλής όψης και σε κατάσταση φυσικής χύτευσης (κλείσιμο διπλής όψης). Οι διαφοροποιημένες προδιαγραφές του παρέχουν περισσότερο χώρο για δωρεάν παιχνίδι για το διαφοροποιημένο σχέδιο του σχεδιαστή.
Εφαρμογές αφρού από κράμα αλουμινίου
Λόγω της εξαιρετικής απόδοσης και της ελεγχόμενης σύνθεσης μεταλλικού σκελετού και δομής πόρων, ο αφρός αλουμινίου μπορεί να προσαρμοστεί σε διαφορετικές ανάγκες.
- Ηχοαπορροφητικά και ηχομονωτικά υλικά: Ο αφρός αλουμινίου μπορεί να χρησιμοποιηθεί για αστικούς σιδηροδρόμους, ανυψωμένους αυτοκινητόδρομους, υπόγειες σήραγγες, έλεγχο θορύβου μηχανολογικού εξοπλισμού και βελτίωση ακουστικών δωματίων, πολυλειτουργικών αιθουσών και άλλα ηχητικά εφέ εσωτερικού χώρου. Το ηχοαπορροφητικό αφρώδες αλουμίνιο επικολλάται σε κατασκευές από σκυρόδεμα ή χάλυβα και τοποθετείται και στις δύο πλευρές των οδογέφυρων και των ελαφρών σιδηροτροχιών ως μεγάλοι ηχοαπορροφητικοί τοίχοι, οι οποίοι μπορούν να μειώσουν τον θόρυβο της αστικής κυκλοφορίας. Ο ηχομονωτικός αφρός αλουμινίου μπορεί να χρησιμοποιηθεί για ηχομόνωση σε χώρους υπολογιστών εργοστασίων, μηχανήματα και εξοπλισμό και υπαίθρια εργοτάξια, γεγονός που επιλύει πολλούς περιορισμούς των ηχοαπορροφητικών υλικών όπως ο υαλοβάμβακας και ο αμίαντος, που χρησιμοποιούνται ευρέως σήμερα.
-
Δομικό υλικό: Επειδή ο αφρός αλουμινίου έχει τα χαρακτηριστικά του μικρού βάρους και της υψηλής ακαμψίας, όταν μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως δομικό μέρος ενός αυτοκινήτου, το βάρος του είναι μόνο το μισό από αυτό μιας χαλύβδινης κατασκευής και η ακαμψία του αυξάνεται κατά 10 φορές. Αναφέρεται ότι περίπου το 20 τοις εκατό των δομικών μερών του αυτοκινήτου μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε αυτή τη δομή.
-
Μονωτικό υλικό: Λόγω της χαμηλής θερμικής αγωγιμότητας, του μικρού βάρους, της υψηλής ειδικής ακαμψίας και των μη εύφλεκτων πλεονεκτημάτων του, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως θερμομόνωση, διατήρηση θερμότητας και ψυχρά μονωτικά υλικά.
-
Υλικό ηλεκτρομαγνητικής θωράκισης: Λόγω της εξαιρετικής απόδοσης ηλεκτρομαγνητικής θωράκισής του, ο αφρός αλουμινίου μπορεί να χρησιμοποιηθεί για ηλεκτρομαγνητική θωράκιση σε τηλεπικοινωνίες, ηλεκτρονικά όργανα, δωμάτια υπολογιστών και εξοπλισμό τηλεοπτικών εκπομπών και μπορεί να αποτρέψει το EMP από το φαινόμενο του ηλεκτρικού παλμού που προκαλείται από την πυρηνική ακτινοβολία.
-
Υλικό απορρόφησης ενέργειας κρούσης: Λόγω της εξαιρετικής του απόδοσης στην απορρόφηση ενέργειας κρούσης, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως αντικραδασμικό αυτοκινήτου, προστατευτικό κέλυφος μηχανικής συσκευής, μαξιλαράκι ασφαλείας ενός ανελκυστήρα, ενδιάμεσο στρώμα κελύφους αεροσκάφους (για την προστασία από την έκρηξη κύμα), ένα προστατευτικό στρώμα διαστημικού οχήματος (για τη σύλληψη διαστημικών συντριμμιών) κ.λπ.
-
Υλικό ηλεκτροδίου: Η εξαιρετική ηλεκτρική αγωγιμότητα κάνει τον αφρό αλουμινίου να χρησιμοποιείται ευρέως ως υλικό σκελετού ηλεκτροδίων για νέες μπαταρίες, όπως μπαταρίες νικελίου-ψευδαργύρου και ηλεκτρικούς πυκνωτές διπλής στρώσης. Επί του παρόντος, ο αφρός αλουμινίου έχει δοκιμαστεί από πολλούς κατασκευαστές μπαταριών νικελίου-ψευδαργύρου και έχει τεθεί σε μαζική χρήση. Ταυτόχρονα, ο αφρός αλουμινίου αναμένεται να διαδοθεί και να εφαρμοστεί ως συλλέκτης ηλεκτροδίων ηλεκτρικών πυκνωτών διπλής στρώσης. Επιπλέον, ο αφρός αλουμινίου χρησιμοποιείται ως υλικό ηλεκτροδίων για την ηλεκτρολυτική ανάκτηση λυμάτων που περιέχουν αλουμίνιο και έχει επίσης μια πολύ ευρεία προοπτική.
-
Υλικό αγωγιμότητας θερμότητας: ο αφρός αλουμινίου έχει εξαιρετική απόδοση θερμικής αγωγιμότητας, καθιστώντας το ένα εξαιρετικό επιβραδυντικό φλόγας υλικό, το οποίο έχει εφαρμοστεί σε πολλούς προηγμένους πυροσβεστικούς εξοπλισμούς στο εξωτερικό, ειδικά ως εξοπλισμός απομόνωσης φλόγας με εξαιρετικό αποτέλεσμα. Επιπλέον, οι άνθρωποι χρησιμοποιούν την εξαιρετική θερμική αγωγιμότητα και τη φαινομενική διαπερατότητα του αφρού αλουμινίου για την κατασκευή υλικών απαγωγής θερμότητας για κινητήρες και ηλεκτρικές συσκευές.
-
Νέα δομικά υλικά: Ο αφρός αλουμινίου είναι ένα νέο δομικό και διακοσμητικό υλικό που έχει τα πλεονεκτήματα του μικρού βάρους, της υψηλής ειδικής ακαμψίας, της όμορφης εμφάνισης, της μη εύφλεκτης κ.λπ., και έχει τα χαρακτηριστικά ηχοαπορρόφησης, θερμομόνωσης και ηλεκτρομαγνητικής θωράκισης. Ως εκ τούτου, ο αφρός αλουμινίου μπορεί να χρησιμοποιηθεί ευρέως στην αρχιτεκτονική διακόσμηση εμπορικών κέντρων, ξενοδοχείων, σταδίων και άλλων χώρων.
