一篇文章带您了解泡沫铝新材料

泡沫铝材料——“二十大新材料”


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,具有吸音隔音、吸能缓冲、阻燃防爆等诸多优异性能,广泛应用于军工航天、轨道交通、舰船制造等尖端装备领。在国外媒体评选的“二十大未来最具潜力新材料”中,泡沫铝材料名列第六。

泡沫铝拥有如下优越性能:
1. 轻量化
2. 吸能缓冲——已经量产的最好的吸能缓存材料之一
3. 电磁屏蔽——极其优异的大功率电磁屏蔽材料
4. 阻燃隔热——超过A级标准的阻燃
5. 吸音隔音——唯一阻燃耐火、不怕潮湿的吸音材料
6. 防水耐腐蚀
7. 易机械加工
8. 绿色可回收

1 轻量化复合结构——减重50%以上
泡沫铝密度仅为0.1~1.0g/cm³,比水密度更低,而比刚度为钢的5倍。
据公开文献报道,泡沫铝-高强钢复合材料相比同等重量的高强钢材料,其抗弯强度可以提高50%以上,具有良好的减重效果。
目前,以卡曼、奥迪、宝马等为代表的西方汽车厂商已经将泡沫铝材料用于汽车轻量化、防撞吸能,如卡曼工程车、奥迪A8等高端轿车已经使用泡沫铝复合结构做车身轻量化。而宝马在发动机底座支撑件使用了泡沫铝复合结构,减轻重量的同时,可以降低发动机的震动和噪声。



泡沫铝的轻量化效应,在电磁屏蔽、吸能缓冲、防弹防爆等功能领域优势极其明显,常用于制造轻量化的结构件和功能件。
2 效果极好的吸能材料
泡沫铝是目前工业材料里,吸能、防撞效果最理想的材料之一,吸能密度达到4~20J/cm^3,并且具有宽而平的应力平台,在压缩的全过程可以持续吸能。在高强度防撞缓冲领域,拥有不可替代的优越性能。

已经应用于神舟飞船系列返回舱着陆缓冲、核电领域乏燃料运输容器缓冲等高性能用途。

3 优异的大功率电磁屏蔽材料——已应用于“人造太阳”
泡沫铝用做大功率电磁屏蔽,其结构优势如下:
1. 全方向的细密电磁回路
2. 全方向折射、散射和吸收
3. 传播介质持续变化,界面损耗大
4. 单层材料趋肤效应,易饱和
特定开发的大功率电磁屏蔽的泡沫铝材料,已经应用于中科院物质科学研究所的EAST可控核聚变试验装置“人造太阳”系统电磁屏蔽,完美的解决了困扰中科院多年的电磁干扰难题。

4 阻燃隔热——超过A级阻燃标准
泡沫铝的性能超过最高级别A级阻燃防火标准,在1000度温度下烘烤1小时,结构保持完整。导热系数仅为0.2~0.4W/( m.K),隔热性能是铝的100倍,钢铁的20~30倍。

5 吸音隔音——唯一阻燃耐火、不怕潮湿的吸音材料
泡沫铝材料是综合性能良好的吸音隔音材料,在保持较高降噪系数的同时,具有良好的耐高温、阻燃性能,并且在高湿度环境下仍然可以保持良好的声学特性,应用于室外吸音屛时,可以在各种天气条件下保持降噪能力,同时具备50~70年的耐久使用寿命。应用于室内时,不存在传统石绵材料带来的玻璃纤维问题,对人体健康完全无害。
泡沫铝材料与其他常用吸音隔音材料的性能对比如下:



