Cel mai puternic material de spumă din Pământ - spumă compozită metalică cu bile ceramică

În această lucrare, vom introduce proprietățile relevante și scenariile de aplicare ale compozitului cu bile ceramicespumă metalicămaterial ultraușor (pe bază de aluminiu).
În primul rând, materialul este un nou material de spumă compozit special. Prin implantarea particulelor ceramice goale dispuse într-o matrice ca material de ranforsare, modulul general și rezistența materialului sunt semnificativ mai mari decât alte materiale spumante realizate din aceeași matrice. Materialul de armare oferă spumei compozite o porozitate mai mare decât materialul din aliaj de matrice, rezultând o reducere semnificativă a greutății. Și pe lângă reducerea greutății, prezența sferelor ceramice distribuite uniform în interiorul materialului ajută spuma compozită să obțină o absorbție mare de energie sub compresie.
În al doilea rând, structura poroasă a sferelor ceramice, materialul ultraușor din spumă compozită din aluminiu, poate rezista la deformații plastice mari și poate absorbi energia în condiții de compresie sau impact generate. Capacitatea sa bună de amortizare poate fi aplicată pentru a reduce vibrațiile. Prin urmare, poate fi folosit ca material de protecție împotriva daunelor cauzate de coliziune sau impact prin sacrificarea.
În rezumat, materialul de aluminiu din spumă compozită cu bile ceramică este în prezent cea mai potențială aplicație a spumei metalice și a devenit un reprezentant remarcabil al noilor materiale de integrare structură-funcție și punctele fierbinți de ultimă oră ale dezvoltării materialelor de astăzi.
Performanța materialului

1. Ușoare
Materialul ușor este unul dintre avantajele acestui tip de minge ceramicăspumă metalică compozitămaterial ultraușor. În prezent, acest tip de material adoptă de obicei aliaj de aluminiu sau magneziu cu densitate ușoară și rezistență excelentă ca material de bază. Armătura este în principal din sfere goale din ceramică cu pereți subțiri, ceea ce este favorabil obținerii în continuare de materiale spumă compozită cu densitate mai mică. Implantarea de sfere ceramice goale contribuie la susținerea porilor interni ai materialului și, de asemenea, îmbunătățește rezistența generală a materialului, oferind o porozitate apreciabilă pentru materialul spumă compozit. Oferă o gamă largă de aplicații în fabricarea punților de nave, piese de automobile, module de flotabilitate și blindaje pentru vehicule.

2. Curbele efort-deformare
Pentru compozitele cu matrice de aluminiu armate cu bile ceramice ușoare, principala caracteristică mecanică a materialului se reflectă în proprietățile sale compresive. Datorită procesului său de defecțiune și mecanismului în timpul comprimării, care este complet diferit de cel al materialului matricei, proprietățile sale de compresie sunt mai asemănătoare cu cele ale materialelor poroase. În timp ce materialele de matrice convenționale vor eșua rapid după cedare, spumele metalice compozite vor continua să se deformeze o cantitate mare și să absoarbă o cantitate mare de energie externă după ce încep să cedeze. Proprietățile de compresiune ale materialului sunt, de asemenea, afectate de dimensiunea bilelor ceramice armate.

3. Proprietăți de absorbție a șocurilor și de absorbție a energiei
În prezent, cele mai utilizate pe scară largă în domeniul amortizarii vibrațiilor și al absorbției de energie sunt diversele materiale din spumă polimerică. Cu toate acestea, materialul din spumă polimerică în sine este mai sensibil la temperatură, reactivi chimici și razele ultraviolete, ceea ce limitează foarte mult utilizarea materialelor din spumă polimerică în scenă. Și dezavantajul unei absorbții mai mici de energie specifică duce, de asemenea, la materialele din spumă polimerică au nevoie de un volum mare pentru a absorbi energia de impact de sarcină mare. Comparativ cu ea,spumă compozită de aluminiuare o rezistență mai mare și o rigiditate mai mare. Stabilitatea sa ridicată, rezistența bună la marmură, regenerarea puternică, nu ușor de ars, greutatea redusă, este un material excelent de absorbție a șocurilor.

4. Aplicare în domeniul ingineriei
bila ceramica material compozit din aluminiu cu spumă ultrauşoară, are și multe aplicații în domeniul ingineriei. Pe de o parte, este folosit ca material structural, utilizat în industria auto, aerospațială și industria construcțiilor; pe de altă parte, este folosit ca material funcțional, devenind componente de absorbție a energiei și de absorbție a șocurilor și de ecranare electromagnetică.