Vật liệu bọt cứng nhất thế giới - bọt composite kim loại bóng gốm

Trong bài báo này, chúng tôi sẽ giới thiệu các tính chất có liên quan và các tình huống ứng dụng củaGốm sứbóng tổng hợpkim loại bọt(dựa trên nhôm) siêu nhẹVật liệu.
Trước hết, vật liệu là vật liệu bọt tổng hợp đặc biệt mới. Bằng cách cấy các hạt gốm rỗng được sắp xếp trong một ma trận như vật liệu gia cố, mô đun và cường độ tổng thể của vật liệu được đánh dấuTRONGcao hơn đáng kể so với các vật liệu bọt khác được làm từ cùng một ma trận. Vật liệu gia cố cung cấp cho bọt composite độ xốp cao hơn vật liệu hợp kim ma trận, dẫn đến giảm trọng lượng đáng kể. Và ngoài việc giảm trọng lượng, sự hiện diện của các quả cầu gốm phân bố đồng đều bên trong vật liệu giúp bọt composite đạt được khả năng hấp thụ năng lượng cao khi nén.
Thứ hai, cấu trúc xốp của vật liệu siêu nhẹ bằng nhôm xốp gốm hình cầu có thể chịu được biến dạng dẻo lớn và có thể hấp thụ năng lượng trong điều kiện nén hoặc va đập tạo ra. Khả năng giảm chấn tốt của nó có thể được áp dụng để giảm rung động. Do đó, nó có thể được sử dụng làm vật liệu bảo vệ chống lại thiệt hại do va chạm hoặc va đập bằng cách hy sinh bản thân.
Tóm lại, vật liệu nhôm xốp composite bóng gốm hiện là ứng dụng tiềm năng nhất của kim loại xốp và đã trở thành đại diện nổi bật của vật liệu tích hợp cấu trúc-chức năng mới và là điểm nóng tiên tiến nhất về phát triển vật liệu hiện nay.
Hiệu suất vật liệu

1. Nhẹ
Vật liệu nhẹ là một trong những ưu điểm của loại bóng gốm nàykim loại bọt tổng hợpVật liệu siêu nhẹ. Hiện nay, loại vật liệu này thường sử dụng hợp kim nhôm hoặc magiê có mật độ nhẹ và độ bền tuyệt vời làm vật liệu cơ bản. Vật liệu gia cố chủ yếu là các quả cầu gốm rỗng thành mỏng, có lợi cho việc tiếp tục thu được vật liệu bọt composite có mật độ thấp hơn. Việc cấy ghép các quả cầu gốm rỗng góp phần hỗ trợ các lỗ rỗng bên trong của vật liệu và cũng tăng cường độ bền tổng thể của vật liệu, cung cấp độ xốp đáng kể cho vật liệu bọt composite. Nó cung cấp nhiều ứng dụng trong sản xuất boong tàu, phụ tùng ô tô, mô-đun nổi và áo giáp xe.

2. Đường cong ứng suất-biến dạng
Đối với vật liệu composite nền nhôm gia cường bi gốm nhẹ, đặc điểm cơ học chính của vật liệu được phản ánh trong các đặc tính nén của nó. Do quá trình và cơ chế phá hủy trong quá trình nén, hoàn toàn khác với vật liệu nền, nên các đặc tính nén của nó giống với các đặc tính của vật liệu xốp hơn. Trong khi các vật liệu nền thông thường sẽ phá hủy nhanh chóng sau khi chảy, bọt composite kim loại sẽ tiếp tục biến dạng một lượng lớn và hấp thụ một lượng lớn năng lượng bên ngoài sau khi chúng bắt đầu chảy. Các đặc tính nén của vật liệu cũng bị ảnh hưởng bởi kích thước của các bi gốm gia cường.

3. Tính chất hấp thụ sốc và hấp thụ năng lượng
Hiện nay, vật liệu bọt polyme được sử dụng rộng rãi nhất trong lĩnh vực giảm chấn rung động và hấp thụ năng lượng là các loại vật liệu bọt polyme. Tuy nhiên, bản thân vật liệu bọt polyme nhạy cảm hơn với nhiệt độ, thuốc thử hóa học và tia cực tím, điều này hạn chế rất nhiều việc sử dụng vật liệu bọt polyme trong hiện trường. Và nhược điểm là khả năng hấp thụ năng lượng riêng thấp hơn cũng dẫn đến vật liệu bọt polyme cần một thể tích lớn để hấp thụ năng lượng va chạm tải lớn. So với nó,nhôm bọt tổng hợpcó độ bền cao hơn và độ cứng lớn hơn. Độ ổn định cao, khả năng chống đá cẩm thạch tốt, tái sinh mạnh, không dễ cháy, trọng lượng nhẹ, là vật liệu hấp thụ sốc tuyệt vời.

4. Ứng dụng trong lĩnh vực kỹ thuật
Quả cầu gốm vật liệu nhôm bọt tổng hợp siêu nhẹ, cũng có nhiều ứng dụng trong lĩnh vực kỹ thuật. Một mặt, nó được sử dụng làm vật liệu kết cấu, được sử dụng trong ngành công nghiệp ô tô, hàng không vũ trụ và ngành xây dựng; mặt khác, nó được sử dụng làm vật liệu chức năng, trở thành thành phần hấp thụ năng lượng và hấp thụ sốc và che chắn điện từ.