1. Unsa ang metal foam ug aluminum foam
Sa dagan sa kasaysayan, ang pagkadiskobre sa metal foamed naglangkob sa usa ka importante nga milestone sa rebolusyon sa tibuok natad sa mga materyales engineering. Ang metal foam usa ka materyal nga gilangkuban sa usa ka metal nga istruktura nga adunay daghang gidaghanon sa mga pores ug napuno sa gas ubay sa istruktura [2]. Ang mga pores niini nga mga metal nga foam mahimong magkadugtong o ma-seal, ug gitawag nga open-cell foam ug closed-cell foam, matag usa, ingon sa gipakita sa Figure 2(a)(b) [3]. Lakip kanila, ang aluminum foamed nga materyal sa pagkakaron mao ang pinaka-promising foam metal, tungod sa taas nga porosity, ubos nga densidad, gaan nga gibug-aton, taas nga kalig-on, maayo nga compressibility, kusog nga pagsuyup sa epekto, maayo nga sound absorption performance, ug maayo nga electromagnetic shielding performance. Maayo kaayo nga performance, busa nailhan nga "metal star" [4], kaylap nga gigamit sa ubang mga pamaagi sa pagproseso sa natad sa aerospace engineering, manufacturing ug physical sciences.
Figure 2. Structural nga mga kinaiya sa aluminum foamed: (a) Open-cell aluminum foam; (B) Closed-cell aluminum foam [3]
2. Ang pagkadiskobre sa aluminum foamed
Sa tibuok kasaysayan, ang mga materyales sama sa bukog, kahoy, ug pumice kaylap nga gigamit sa dugay nga panahon. Daghang tigdukiduki ang nagtagna nga ang kapuslanan niini nga mga materyales nagpasiugda sa paghimo sa hinimo sa tawo nga mga materyales sama sa metal nga bula. Bisan kung kadaghanan sa mga teknolohiya sa foaming nga gigamit karon gisugyot sukad sa 1950s, gipakita sa mga pagtuon nga ang pagkadiskobre sa aluminum foamed masubay balik sa 1926, sa dihang si Ma De Meller unang naghisgot sa metal foaming sa usa ka French nga patent. Si Meller kas-a nagsugyot nga ang proseso sa pagbula sa metal mahimong makab-ot pinaagi sa pagpaila sa inert gas ngadto sa tinunaw nga metal, o pinaagi sa paggamit sa usa ka foaming agent sama sa carbonate sa tinunaw nga metal. Bisan tuod kini usa lamang ka patente base sa ideya, kini nagbutang sa pundasyon alang sa sunod nga mga lakang nga gikinahanglan sa pagpalambo sa aluminum foam. Si John C. Elliott dugang nga nagpalambo niini nga ideya 20 ka tuig ang milabay, nagdesinyo sa usa ka updated nga bersyon sa Meller nga patente ug nagpaila sa unang anaa nga aluminum foam, nga sa baylo nakatampo sa komersyalisasyon sa materyal sa Japan sa 1990s. Ang pagpagawas nagbutang sa pundasyon [5].
3. Performance ug paggamit sa aluminum foamed
Ang aluminyo foamed usa ka metal nga adunay taas nga porosity ug porous nga istruktura, diin ang mga sealed pores nag-asoy sa mga tulo-ka-kuwarto sa kinatibuk-ang gidaghanon sa metal nga materyal, nga naghimo sa materyal nga gaan kaayo [7]. Gawas pa sa mga kinaiya sa ibabaw, ang aluminum foamed usab adunay impresibo nga mga kinaiya sa pagsuyup sa enerhiya ug taas nga compressibility [7]. Mahitungod sa densidad, nakaplagan sa mga tigdukiduki nga ang densidad sa kadaghanang aluminum foamed sample maoy mga 0.4-1.2 g·cm-3 [6]. Dugang pa, ang aluminum foamed usab adunay sound absorption, recyclability ug ubos nga thermal conductivity [7].
Sa mga termino sa aplikasyon, ang electromagnetic shielding, light weight ug absorptive properties sa aluminum foam naghimo niini nga usa ka sulundon nga kandidato alang sa mga sangkap nga gigamit sa kontrolado nga nuclear fusion nga mga himan, mga sakyanan, aerospace ug mga industriya sa konstruksyon tungod sa pagbatok niini sa grabeng pisikal nga mga palibot. Sa makontrol nga nuclear fusion device, ang closed-cell aluminum foam usa ka maayo kaayo nga electromagnetic shielding material. Tungod sa pagkadugtong sa aluminum foam skeleton, kini adunay dako nga espesipikong lugar sa nawong ug maayo nga abilidad sa pagsuhop ug pagpakita sa mga electromagnetic waves. Nagkalainlain nga mga pagkawala ang mahitabo, sama sa pagkawala sa pagsuyup, pagkawala sa pagpamalandong, ug uban pa, aron ang foamed aluminum adunay maayo kaayo nga electromagnetic shielding performance. Dugang pa, nakit-an usab nga ang pagka-epektibo sa electromagnetic shielding sa foamed aluminum nagpakita sa us aka us aka us aka us aka us aka pagkunhod ug pagkahuman nagdugang sa pagtaas sa frequency sa electromagnetic wave [3]. Sa industriya sa aerospace, ang foamed aluminum gigamit sa paghimo sa mga space cone o mga parte sa turbine. Tungod sa ubos nga kalidad sa foamed aluminum, kini ilabinang mapuslanon sa pagpakunhod sa kinatibuk-ang gibug-aton sa mga sangkap sa eroplano [7]. Ug isip usa ka maayo kaayo nga materyal nga mosuhop sa enerhiya, ang foamed aluminum gigamit sa paghimo sa mga buffer sa spacecraft, vibration absorbers ug sa ubos sa return cabin sa spacecraft, aron ang spacecraft makab-ot ang usa ka luwas nga landing ug mapanalipdan ang kaluwasan sa mga astronaut ug space equipment. Pinaagi sa epektibo nga pagsuyup sa enerhiya ug pagsuyop sa shock, ang foamed aluminum makasiguro sa kaluwasan sa mga astronaut ubos sa epekto sa pag-landing sa spacecraft, sama sa gipakita sa Figure 3 [8].
Figure 3. Gipauswag nga partial nga istruktura sa dili-impak nga bilge[8]
1-ibabaw nga panit; 2-foam aluminum stringers; 3-ubos nga panit
Sa industriya sa automotive, ang foamed aluminum makatabang sa pagpakunhod sa kinatibuk-ang gidaghanon sa mga piyesa nga gigamit sa frame, paghimo sa proseso sa asembliya nga mas episyente, ug sa katapusan makatabang sa pagpakunhod sa gasto ug pagpalambo sa performance [7]. Sa pagkakaron, ang foam aluminum gigamit sa anti-collision bars, beams ug door beams sa mga istruktura sa lawas sa sakyanan sa merkado, sama sa gipakita sa Figure 4 [9-10].
Figure 4. (a) maoy usa ka dayagram sa partial nga enerhiya nga mosuhop sa mga bahin sa lawas sa sakyanan;
(B) Schematic diagram sa foam aluminum anti-collision bar
Sa industriya sa konstruksyon, ang panguna nga paggamit sa foamed aluminyo ingon usa ka panalipod, babag sa kalayo aron malikayan ang grabe nga kasaba. Ang kasagaran nga aplikasyon sa closed-cell aluminum foam sa arkitektura mao ang Shanghai SOHO Fuxing Plaza. Ang tigdesinyo naggamit ug daghang foam aluminum aron masuhop ug ma-insulate ang tingog, sama sa gipakita sa Figure 6 [11].
Ang pagkadiskobre sa aluminum foamed giisip nga usa ka talagsaong kalampusan. Ang foamed aluminum nga materyal naghiusa sa maayo kaayo nga electromagnetic shielding performance, light weight, low density, shock absorption ug energy absorption performance, mao nga kini adunay maayo kaayo nga performance sa nagkalain-laing mga industriya karon. Lapad nga magamit. Makapainteres, ang aluminum foamed usa usab ka produkto nga mahigalaon sa kalikopan nga mahimong ma-recycle, nga nagpasabut nga kini usa ka malungtaron nga materyal ug gilauman nga magamit sa daghang gidaghanon sa umaabot nga mga aplikasyon sa industriya.
Oras sa pag-post: Nob-30-2021
