Strukturelle Eigenschaften von Aluminiumschaummaterialien

Aluminiumschaumbesteht aus einemAluminiummetallMatrixMaterialund Poren. Zu den Strukturparametern von Aluminiumschaum gehören Porendurchmesser, Porosität bzw. relative Dichte, Porenrundheit und spezifische Oberfläche. Die Konnektivität zwischen den Porenstrukturen kann als offenzelliger Aluminiumschaum klassifiziert werden undgeschlossenzelliger AluminiumschaumDie Porenverteilung von Aluminiumschaum ist üblicherweise zufällig, kann aber durch spezielle Verfahren geordnet werden. Die Poren können geschlossenzellig, offenzellig oder eine Mischung aus beidem sein. Die Poren vonoffenzelliger AluminiumschaumDie Poren von geschlossenzelligem Aluminiumschaum sind miteinander verbunden, während die Poren unabhängig voneinander sind. Aluminiumschaum kann daher als Verbundwerkstoff mit zwei Phasen betrachtet werden: der Aluminiummatrix und den Poren. Geschlossenzellige Struktur: Die Porenwände sind vollständig geschlossen, und das Gas wird in die Poren eingeschlossen. Dies hat eine gute Schall- und Wärmedämmung und wird häufig in der Energieabsorption, im Kollisionsschutz und anderen Bereichen eingesetzt. Offenzellige Struktur: Die Porenwände sind miteinander verbunden und bieten eine gute Luftdurchlässigkeit und Flüssigkeitsleitfähigkeit. Sie eignen sich für Filtration, Wärmeableitung und andere Anwendungen. Da die Strukturparameter von Aluminiumschaum direkt dessen Leistung bestimmen, sollten in der Praxis Aluminiumschaummaterialien mit geeigneten Parametern je nach Anwendung ausgewählt werden. Im Vergleich zu herkömmlichen Metallwerkstoffen zeichnet sich Aluminiumschaum durch große Poren (Porengröße D = 0,2 mm bis 8 mm), hohe Porosität (Porosität 63 % bis 90 %) und geringe Dichte aus. Die Skelettstruktur vonAluminiumschaumzeigt eine dreidimensionale netzartige Verteilung, bestehend aus massiven Teilen einer Aluminiumlegierung. Diese Netzstruktur verleiht dem Material hervorragende mechanische Eigenschaften, wie hohe spezifische Festigkeit und gute Energieabsorption. Die äußere Oberfläche von Aluminiumschaum ist üblicherweise rau und weist sichtbare Poren auf. Die Oberflächenqualität kann jedoch durch Nachbehandlung (z. B. Beschichtung, mechanische Bearbeitung) verbessert werden.

Die strukturellen Merkmale von Aluminiumschaum sind seine Porosität, sein geringes Gewicht, seine hohe Festigkeit und sein dreidimensionales, netzartiges Skelett. Diese strukturellen Eigenschaften ermöglichen seine breite Anwendung in den Bereichen Schall- und Wärmedämmung, Energieabsorption, Schlagfestigkeit, Filtration und Leichtbau.

Strukturelle Merkmale des geschäumten Aluminiums: (a) das offenzellige geschäumte Aluminium; (b) das geschlossenzellige geschäumte Aluminium