

泡沫铝声屏障
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泡沫铝是铝合金发泡生产的新型轻金属材料,密度小、比强度大,具有轻量化、吸能缓冲、电磁屏蔽、阻燃防爆、吸音隔音等诸多优异性能,广泛应用于航空航天、军事装备、轨道交通、舰船制造、建筑装饰等尖端领域。
1、国内市场现状分析
国内泡沫铝工程化应用起于2010年,最先在南车塞拉门开始应用,后续中车在列车隔断板、墙板、裙板都考虑过泡沫铝的解决方案。2014年后泡沫铝批量走向市场终端。在军工、吸声降噪等领域出现了集中应用。在后续的发展过程中,随着泡沫铝材料的应用技术不断拓展,还将会出现较大的市场突破。
我国泡沫铝的研究与工业生产起步较晚,基本起步在上世纪末,由于泡沫铝逐渐成为国际材料领域的热点,国内的有关高校(如清华大学)和研究单位相继开展了一系列的研究和开发工作,对泡沫铝生产制备工艺及生产技术等进行了系统性的基础研究和试验,取得了可喜的阶段性成果。
2、泡沫铝性能
泡沫铝又名发泡铝,该材料由铝、铝合金或铝基复合材料等原料经发泡处理后得到,其内部存在大量的气泡。由于气泡分布在连续的金属相中形成孔隙结构,泡沫铝把连续相铝的金属特点和分散相气孔的特性结合在一起,表现出了集结构与功能特性于一体的特性,是一种全新型战略功能结构材料,具有密度小、高吸收冲击能力强、耐高温耐候性强、有过滤能力、易加工安装、成形精度高等优势,还可进行表面涂装。根据孔结构的不同,泡沫铝材料可分为开孔与闭孔两类。
泡沫铝具有多种性能,这种性能的多样性来源于其较大的孔隙结构和金属基体。从广义上讲,泡沫铝是一种气体与固体的复合材料,兼具泡沫材料和金属材料的一些共同特点。从结构上来说,泡沫铝是一种轻质的芯体填充材料,可以提高材料的整体刚度;从功能上来讲,较大的孔隙结构具有波阻尼(声学、电磁屏蔽、吸收冲击波等)特性。泡沫铝的这些特性为其应用领域提供了支撑。因此泡沫铝在交通运输、建筑、机械、冶金化工、电子信息、航空航天等领域有着广阔的应用前景。
Ø 超轻性,密度为0.2~0.4g/cm3,约为铝密度的1/10,钛密度的1/20,钢密度的1/30以及木材密度的1/3。
Ø 吸音性,可以通过气孔壁的振动来吸收声音的能量,用来消声,去除噪声。
Ø 耐热性,具有较高的耐热性,一般铝合金的熔解温度在560-700℃左右,泡沫铝即使加热到1400℃也不熔解,而且在高温下不释放有害气体。
Ø 电磁波屏蔽性,泡沫铝对高频电磁波有良好的屏蔽左右,能够使电磁干扰降低80%以上。
Ø 泡沫铝的切削性能,可以用锯简单的切断。
Ø 易安装,泡沫铝材料可以被安装在高处而无需机械起重设备如:天花顶棚、墙壁和屋顶等,可以采用机械方法或直接用螺钉连接和固定,也可以用粘接剂粘贴在墙或天花板上。
Ø 泡沫铝表面有优良的防止声音和光线反射的性能。由于可以把气泡制成独立的或者连通的(即闭孔和开孔结构),所以它能够具有优秀的气密性、水密性或者通气性。
Ø 泡沫铝也可制成夹心结构使用,是一种强度较高且十分轻质的板材,可以在泡沫铝两面粘结上铝、铜、钛等薄板,制成夹层板。泡沫铝表面装饰效果好。涂装对泡沫铝的吸音效果几乎没有损害。采取特殊的工艺,完全可以用涂料对泡沫铝表面进行涂装。
3、泡沫铝特点
泡沫铝有开孔,闭孔,更有大孔径、中孔径、小孔径及自然铸造表面,所以选择范围更宽,应用更广泛。
不同孔径泡沫铝形态、特点及规格
4、主要应用领域前景
泡沫铝作为多孔结构的材料,包含了多孔材料具备的降噪性能、缓冲性能(阻尼性能),由于其多孔结构特性,因此在蓄热性能、防火性能及表观装饰性能具有一定优势。此外,与蜂窝结构轻质材料相比,它属于各向同性材料,与木材多孔塑料相比,金属基体赋予泡沫金属防火特性。总体来说,它具备良好的综合性能,称为结构功能一体化材料。
泡沫铝本身所具有的独特结构与金属特质,使得其兼具结构材料与功能材料的特点。作为结构材料,它具有轻质与高比强度的特点;作为功能材料,它具有吸声、隔音、隔热、散热、阻燃、减震、阻尼、吸收冲击能、电磁屏蔽及过滤等多种物理性能。因此,它的应用已经涉及到了航空、航天、运输、电子、军工、化工、环保、能源、机械、热管理、家居建材、生物等各个高科技领域及一般工业领域,随着材料性能的更多发现、成本的逐渐降低及市场的发展需求,泡沫铝将会得到更多应用,受到越来越广泛的重视。
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