Informieren Sie sich über die Herstellung, Eigenschaften und Anwendungen von Aluminiumschaum

Aluminiumschaumist ein leichtes, poröses metallisches Material auf einer Aluminiumbasis, enthältInng unzählige Luftblasen. Es besitzt sowohl metallische als auch geschäumte Eigenschaften und ist daher ein vielversprechender Funktionswerkstoff. Sein Herstellungsprozess besteht hauptsächlich aus der Zugabe von Additiven zu reinem Aluminium oder Aluminiumlegierungen und anschließendem Schäumprozess. TheoretischAluminiumschaumBei gleicher Dicke kann ein Schaumstoff aus PVC mehr Energie aufnehmen als ein Schaumstoff aus PVC, da Metalle eine höhere Steifigkeit als Kunststoffe aufweisen.

Das erste Patent fürAluminiumschaumwurde 1948 dem amerikanischen Wissenschaftler A. Sonik verliehen, wobei Elliot erfolgreich produzierteAluminiumschaumdrei Jahre später. In den 1960er Jahren gründete die Esser Co. in den USA eineAluminiumschaumForschungs- und Entwicklungszentrum. Im Jahr 1991 entwickelte das japanische Kyushu Industrial Research Institute erfolgreich einen industriellen Produktionsprozess fürAluminiumschaumDie erste Weltkonferenz über Schaummetalle fand 1999 in Bremen statt und konzentrierte sich auf die Herstellung und Anwendung vonAluminiumschaum.

Miteinander ausgehen,AluminiumschaumMaterialien und Teile für vielfältige Anwendungen werden weltweit hergestellt und finden breite Anwendung in verschiedenen Industriezweigen. Auch in den Bereichen Bauwesen, Chemieingenieurwesen, Transportwesen und Luft- und Raumfahrt bietet die Technologie künftig vielfältige Perspektiven.

Wichtige Eigenschaften von Aluminiumschaum

Natürlich ist es ein sehr gefragtes neues Material,Aluminiumschaumverfügt über mehrere inhärente „Spezialitäten“:

1. Leichtgewichtig und hohe Steifigkeit:Die Dichte vonAluminiumschaumist etwa 0,1 bis 0,4 mal so groß wie die von massivem Aluminium, seine spezifische Biegehöhe kann jedoch 1,5 mal so groß sein wie die von Stahl.
2. Außergewöhnliche Schlagfestigkeit und Stoßdämpfung:Die Dämpfungsleistung vonAluminiumschaumkann 5 bis 10 mal so hoch sein wie bei massivem Aluminium. BeispielsweiseAluminiumschaummit 84 % Porosität kann es bei einer Verformung von 50 % über 2,5 MJ/M3C Energie absorbieren und übertrifft damit bei der Energieabsorption andere stoßdämpfende Materialien bei weitem.
3. Hervorragende akustische Leistung:Im geschlossenen Zellzustand, wenn die Schallwellenfrequenz zwischen 800 und 4000 Hz liegt, beträgt der Schalldämmungskoeffizient vonAluminiumschaumkann über 0,9 erreichen. In Mikro-Durchgangsloch- und Durchgangslochzuständen, wenn die Schallwellenfrequenz zwischen 125 und 4000 Hz liegt, beträgt der Schallabsorptionskoeffizient vonAluminiumschaumkann 0,8 erreichen, wobei der durchschnittliche Schallabsorptionskoeffizient im Oktavband 0,4 übersteigt.
4. Gute Wärmeleistung:GeschlossenzelligAluminiumschaummit 80 % bis 90 % Porosität hat eine Wärmeleitfähigkeit von 0,3 bis 1 W/(mK), ähnlich wie Marmor. Bei forcierter Luftkonvektion ist seine Wärmeleitfähigkeit hervorragend.
5. Behält die Korrosionsbeständigkeit von Aluminium, die geringe Feuchtigkeitsaufnahme, die Alterungsbeständigkeit und die Ungiftigkeit bei.
6. Komfortable Verarbeitung und Installation:AluminiumschaumEs kann mithilfe von Formen geschnitten, gebohrt, geklebt und in verschiedene Formen extrudiert werden. Es kann wie herkömmliches Aluminium oberflächenbehandelt werden und zu großformatigen, leichten und hochfesten Platten verarbeitet werden. Aufgrund seines leichten „Körpers“AluminiumschaumDas Material lässt sich problemlos in der Höhe ohne mechanische Hebevorrichtungen installieren und ermöglicht eine direkte Verklebung mit Klebstoff an Decken und Wänden.

Herstellungsverfahren für Aluminiumschaum

Die wichtigsten Herstellungsverfahren fürAluminiumschaumenthalten:

1. Flüssigphasenmethode:Dabei wird aus flüssigem Aluminium eine Schaumstruktur erzeugt. Dies kann durch direktes Aufschäumen in geschmolzenem Aluminium oder durch das Gießen poröser Materialien unter Verwendung von Polymerschäumen oder dicht gepackten Porenbildnern erfolgen.
2. Festphasenmethode:Poröse Materialien können auch mit Aluminiumpulver anstelle von flüssigem Aluminium hergestellt werden. Da die meisten Festphasenverfahren das Sintern zur Bindung von Aluminiumpartikeln beinhalten und das Aluminium in festem Zustand verbleibt, sind die meistenAluminiumschaumDas mit diesem Verfahren hergestellte Bauteil weist eine Durchgangslochstruktur auf.
3. Elektrophoreseverfahren:Bei diesem Verfahren wird hauptsächlich Kunststoffschaum als Basis verwendet, der anschließend leitfähig gemacht und mit Aluminium galvanisiert wird. Mit der heutigen Technologie kann Kunststoffschaum durch Verfahren wie Tauchbeschichtung mit leitfähigem Klebstoff, chemische Beschichtung und Magnetronsputtern von Zinnfilmen leitfähig gemacht werden.Der AluminiumschaumDas mit dieser Methode hergestellte Material weist kleinere und gleichmäßigere Poren, eine relativ höhere Porosität und bessere Leistungs- und Dämpfungseigenschaften im Vergleich zuAluminiumschaumim Gussverfahren hergestellt.

Anwendungen von Aluminiumschaum

WeilAluminiumschaumvereint mehrere hervorragende Eigenschaften und bietet beispiellose Vorteile in Bereichen, in denen eine umfassende Nutzung dieser Eigenschaften erforderlich ist.

1. Transport:Durch den Einsatz von Leichtbaumaterialien in Autos und Motorrädern kann das Fahrzeuggewicht deutlich reduziert und dadurch die Kraftstoffeffizienz deutlich verbessert werden.AluminiumschaumEs kann zur Herstellung leichter und dennoch stabiler Strukturkomponenten wie Schalldämpfern und Kofferraumdeckeln verwendet werden. Es eignet sich auch als Material für Aufprallträger an der Fahrzeugkarosserie und minimiert dank seiner hervorragenden Energieabsorption die Verformung im Aufprallbereich deutlich. Grob geschätzt kann das Gewicht von Autoteilen um mehr als 50 % reduziert werden, ohne dass die Festigkeit darunter leidet. Angesichts steigender Ölpreise und des weltweiten Widerstands gegen TreibhausgaseAluminiumschaumwird künftig gegenüber Kunststoffen aus Erdöl einen größeren Vorteil haben.
2. Luft- und Raumfahrt:In der Luft- und Raumfahrt werden derzeit häufig wabenförmige Materialien verwendet. Aufgrund komplexer Herstellungsverfahren sind diese jedoch relativ teuer.AluminiumschaumSandwichplatten ähneln wabenstrukturierten Materialien, da sie Materialien mit geringer Dichte und hoher spezifischer Festigkeit sind, aberAluminiumschaumbietet erhebliche Kostenvorteile und wird in zukünftigen Entwicklungen sehr wahrscheinlich wabenstrukturierte Materialien ersetzen.
3. Bauindustrie:Moderne Architektur strebt nach Energieeffizienz und Umweltschutz, ohne Kompromisse bei der Sicherheit einzugehen.AluminiumschaumDie Platten sind leicht und stabil. Dank der inhärenten Vorteile von Metall ist ihre feuerhemmende Wirkung zudem optimal. Daher können sie häufig in dekorativen Paneelen für Aufzugsinnenräume und bestimmten Bauteilen eingesetzt werden und so den Energieverbrauch senken.
4. Materialien zur Reduzierung von Straßenlärm:Lärmbelästigung durch den Verkehr war schon immer ein heikles Thema in der Stadtverwaltung. Das Aufkommen vonAluminiumschaumbringt gute Nachrichten für Administratoren.Aluminiumschaumkönnen zur Herstellung von Schallschutzwänden entlang von Stadtbahnen, Hochbrücken und Autobahnen eingesetzt werden. Die derzeit verwendeten Glas- und Kunststoffmaterialien sind nicht ideal und weisen eine geringe Lärmminderungswirkung auf. Die Lärmminderungsleistung vonAluminiumschaumist etwa doppelt so hoch wie die dieser Materialien und wird in einigen Industrieländern bereits eingesetzt.

Herausforderungen und Zukunftsaussichten

Derzeit ist dieAluminiumschaumDie Aluminiumindustrie floriert sowohl national als auch international, scheint aber in ihrer Entwicklung auf Engpässe gestoßen zu sein. Die derzeit zur Herstellung von geschäumtem Aluminium verwendeten Treibmittel weisen nicht nur eine geringe Schäumeffizienz und unbefriedigende Ergebnisse auf, sondern sind auch relativ teuer, was die Entwicklung derAluminiumschaumIndustrie. Daher wird die Entwicklung eines wirksamen und preisgünstigen Schaummittels über Erfolg oder Misserfolg vonAluminiumschaumMaterialien.

Die wichtigsten Industrieländer weltweit haben sich erfolgreich beworbenAluminiumschaumin der Bau-, Transport-, Maschinen- und Elektronikindustrie. Bereits 2008 wurden die ÜberseeAluminiumschaumDie Marktproduktion erreichte 2,173 Millionen Tonnen. Mit der allmählichen Entwicklung der Branche nimmt die Nachfragebefriedigung langsam ab, was darauf hindeutet, dass die aktuelle Produktion hinter der Nachfrage zurückbleibt und somit eine Chance für den Markteintritt bietet. Als „schwarze Technologie“ im Materialbereich, einmalAluminiumschaumentwickelt, seine Zukunft wird grenzenlos sein.