泡沫鋁可涂覆不同色彩的涂層,美觀,涂層經(jīng)多次稀噴、烘干等工藝流程,故即使在風(fēng)吹日曬的條件下,也不會(huì)褪色。
泡沫鋁的物理性能
泡沫鋁明顯的特點(diǎn)就是重量輕、密度低,隨孔的變化而變化,比重僅為同體積鋁的0.1—0.6倍,但其牢固度卻比泡沫塑料高達(dá)4倍以上。泡沫鋁材料的導(dǎo)電性要比實(shí)心鋁材料小得多,相反電阻率就大得多,是電的不良導(dǎo)體。泡沫鋁的導(dǎo)熱性能比實(shí)心鋁小得多,約為實(shí)心鋁的0.1—0.2倍。另外,泡沫鋁還具有剛性大、不易燃、不易氧化、不易產(chǎn)生老化、耐候性好、回收再生性好等特點(diǎn)。
對(duì)于承受彎曲負(fù)載的裝置,所用材料應(yīng)具有較高的比強(qiáng)度,通過對(duì)泡沫鋁和幾種常見結(jié)構(gòu)材料(鋁、鋼)的比強(qiáng)度值(泡沫鋁:鋁:鋼=5:2.5:1)比較,可知泡沫鋁具有高比強(qiáng)度的特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)研究表明,適當(dāng)?shù)臒崽幚砜梢蕴岣咂浔葟?qiáng)度。因此,泡沫鋁可用于承受較大的彎曲負(fù)載裝置中。
泡沫鋁的吸能特性
多孔結(jié)構(gòu)材料可用作能量吸收材料。單位質(zhì)量小、能量吸收能力大的材料就具有較大的作用。泡沫鋁單位質(zhì)量小、強(qiáng)度較高,因此泡沫鋁具有很高的能量吸收能力。泡沫鋁在壓縮過程中,有高而寬的應(yīng)力平臺(tái),可以在基本恒定的應(yīng)力下通過應(yīng)變來吸收能量。吸能能力由應(yīng)力應(yīng)變曲線下方的面積來求,因此屈服平臺(tái)高而寬時(shí),吸能能力越大??讖酱笮?duì)屈服平臺(tái)的高度有一定的影響,所以可以找到一個(gè)合適的孔徑,使屈服平臺(tái)較高來提高其吸能能力。另外,其吸能能力隨孔隙率呈非單調(diào)變化,在某一孔隙率下具有大的吸能能力。
泡沫鋁作為一種宏觀多孔材料,由金屬骨架和孔隙組成,組織極不均勻,應(yīng)變強(qiáng)烈滯后于應(yīng)力,壓縮應(yīng)力一應(yīng)變曲線中包含一個(gè)很長(zhǎng)的平穩(wěn)段,因而它是一種具有高能量吸收特征的輕質(zhì)高阻尼材料,在消聲減震等領(lǐng)域有著可觀的應(yīng)用前景。實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn):
(1)孔徑一定時(shí),泡沫鋁的內(nèi)耗隨孔隙率的增大而增大;
(2)孔隙率一定時(shí),泡沫鋁的內(nèi)耗隨孔徑的減小而增大;
(3)泡沫鋁的內(nèi)耗與應(yīng)變振幅密切相關(guān),隨振幅的增大而增大;
(4)泡沫鋁的內(nèi)耗在低頻范圍內(nèi)與頻率的變化無顯著關(guān)系。
在低阻尼的鋁中加人大量孔洞以后,可以顯著提高其阻尼本領(lǐng)。是由孔洞本身彈性模量近乎為零的軟質(zhì)性以及孔洞與基體之間形成的大量界面引起的。另外泡沫鋁內(nèi)部還存在其他大量微觀和宏觀的缺陷,泡沫鋁的阻尼機(jī)制是其缺陷的綜合效應(yīng),缺陷阻尼是其主要的阻尼機(jī)制。
泡沫鋁的吸聲性能
泡沫鋁材料尤其是通孔泡沫鋁,當(dāng)聲音透過泡沫鋁時(shí),由于聲波也是一種振動(dòng),可以在材料內(nèi)部發(fā)生散射、干涉和漫反射,將聲音吸收在其氣孔中,使內(nèi)部骨架振動(dòng),聲能部分轉(zhuǎn)化為熱能并且通過熱傳遞消耗掉,起到了吸聲的作用,因此,泡沫鋁具有良好的聲音吸收能力。吸聲性能用吸聲系數(shù)來衡量,吸聲系數(shù)越大則吸聲性能越好,泡沫鋁的吸聲性能主要取決于孔隙特征,通孔吸聲性能較好。孔越細(xì)小,吸聲性能越好。
泡沫鋁的應(yīng)用
建筑材料
由于泡沫鋁的單位體積重量輕,防音防振、耐火不燃、保溫等性能,所以能用它來建造不承重的內(nèi)墻壁、間壁墻、門、天花板、外面的裝飾材料等。也能夠利用到任何要求氣密、通氣性能好的建筑中。要用來做表面裝飾時(shí),也能做到泡沫塑料、大理石和其他裝飾材料的效界、在電子計(jì)算機(jī)室、理化試驗(yàn)室等的配線配管經(jīng)常變動(dòng)的情況下,適于建造所謂的移動(dòng)地板。對(duì)于這個(gè)目前用的是蜂窩結(jié)構(gòu)材料、壓鑄材料等,但可以用泡沫鋁代替。大型建筑物的外裝,在高層上是極力避免使用重量大的材料的,泡沫鋁正好適合這種需要。這不僅是重量輕,而且可使外表設(shè)計(jì)自由。對(duì)強(qiáng)度有特殊要求時(shí),可以利用加入鋼筋制做的泡沫鋁。