O material de escuma máis forte da Terra: escuma composta metálica de bola de cerámica

Neste artigo, presentaremos as propiedades relevantes e os escenarios de aplicación do composto de bola cerámicaescuma metálicamaterial ultralixeiro (a base de aluminio).
Primeiro de todo, o material é un novo material de escuma composto especial. Ao implantar partículas cerámicas ocas dispostas nunha matriz como material de reforzo, o módulo global e a resistencia do material son significativamente máis altos que outros materiais de escuma feitos a partir da mesma matriz. O material de reforzo proporciona á escuma composta unha maior porosidade que o material de aliaxe da matriz, o que resulta nunha importante redución de peso. E ademais da redución de peso, a presenza de esferas cerámicas distribuídas uniformemente no interior do material axuda á escuma composta a lograr unha alta absorción de enerxía baixo compresión.
En segundo lugar, a estrutura porosa das esferas cerámicas de material ultralixeiro de escuma composta de aluminio pode soportar grandes deformacións plásticas e pode absorber enerxía nas condicións de compresión ou impacto xeradas. A súa boa capacidade de amortecemento pódese aplicar para reducir as vibracións. Polo tanto, pódese utilizar como material protector contra danos causados ​​por colisión ou impacto ao sacrificarse.
En resumo, o material de escuma de aluminio composto de bolas cerámicas é actualmente a aplicación máis potencial de escuma metálica e converteuse nun representante destacado dos novos materiais de integración estrutura-función e dos puntos quentes de desenvolvemento de materiais actuais.
Rendemento do material

1. Lixeiro
O material lixeiro é unha das vantaxes deste tipo de bola de cerámicaespuma metálica compostamaterial ultralixeiro. Na actualidade, este tipo de material adoita adoptar aliaxe de aluminio ou magnesio cunha densidade lixeira e excelente resistencia como material base. O reforzo son principalmente esferas ocas de cerámica de paredes finas, o que favorece a obtención de materiais de escuma compostas con menor densidade. A implantación de esferas cerámicas ocas contribúe ao soporte dos poros internos do material e tamén mellora a resistencia global do material, proporcionando unha porosidade apreciable para o material de escuma composta. Ofrece unha ampla gama de aplicacións na fabricación de cubertas de buques, pezas de automóbiles, módulos de flotabilidade e blindaxe de vehículos.

2. Curvas de tensión-deformación
Para os compostos de matriz de aluminio reforzado con bolas cerámicas lixeiras, a principal característica mecánica do material reflíctese nas súas propiedades de compresión. Debido ao seu proceso de falla e ao seu mecanismo durante a compresión, que é completamente diferente ao do material da matriz, as súas propiedades de compresión son máis similares ás dos materiais porosos. Aínda que os materiais de matriz convencionais fallarán rapidamente despois de ceder, as espumas compostas metálicas continuarán deformándose en gran cantidade e absorberán unha gran cantidade de enerxía externa despois de que comecen a ceder. As propiedades de compresión do material tamén se ven afectadas polo tamaño das bolas cerámicas reforzadas.

3. Absorción de choques e propiedades de absorción de enerxía
Actualmente, os máis utilizados no campo da amortiguación de vibracións e a absorción de enerxía son varios materiais de escuma de polímero. Non obstante, o material de escuma polimérica en si é máis sensible á temperatura, aos reactivos químicos e aos raios ultravioleta, o que limita moito o uso de materiais de escuma polimérica na escena. E a desvantaxe da menor absorción de enerxía específica tamén leva a que os materiais de escuma de polímero necesiten un gran volume para absorber gran carga de enerxía de impacto. Comparado con el,espuma composta de aluminioten maior resistencia e maior rixidez. A súa alta estabilidade, boa resistencia ao mármore, forte rexeneración, non é fácil de queimar, peso lixeiro, é un excelente material de absorción de impactos.

4. Aplicación no ámbito da enxeñaría
Bola de cerámica material ultralixeiro de aluminio de espuma composta, tamén ten moitas aplicacións no campo da enxeñaría. Por unha banda, emprégase como material estrutural, empregado na industria do automóbil, aeroespacial e da construción; por outra banda, utilízase como material funcional, converténdose nun compoñentes de absorción de enerxía e absorción de choques e blindaxe electromagnética.