1. Що таке спінений метал і спінений алюміній
У ході історії відкриття спінених металів стало важливою віхою в революції всієї галузі матеріалознавства. Металева піна - це матеріал, який складається з металевої структури з великою кількістю пор, які заповнені газами вздовж структури. Пори цих металевих пінопластів можуть бути у формі з'єднань або герметичних ущільнень, відомих як піни з відкритими і закритими комірками відповідно. Серед нихалюмінієва пінав даний час є спіненим металом з найбільшим потенціалом для застосування, і відомий як «металева зірка» завдяки низці чудових властивостей, таких як висока пористість, низька щільність, легка вага, висока міцність, добре стиснення, хороше поглинання ударів, добре звукопоглинання та електромагнітне екранування. «металева зірка», широко використовувана в аерокосмічній техніці, виробництві та інших методах обробки в галузі фізичних наук.

Структурні характеристики алюмінієвої піни: (a) алюмінієва піна з відкритими порами; (b) Алюмінієва піна із закритими порами

2. Властивості та застосуванняАлюмінієва піна
Алюмінієва піна — це метал із високою пористістю та пористою структурою, у якій закриті пори складають приблизно три чверті від загального об’єму металевого матеріалу, що робить матеріал дуже легким. На додаток до цих властивостей алюмінієва піна має вражаючі властивості поглинання енергії та високу стисливість. Що стосується щільності, дослідники виявили, що більшість зразків алюмінієвої піни мають щільність приблизно 0,4-1,2 г-см-3. Крім того, алюмінієва піна є звукопоглинальною, підлягає переробці та має низьку теплопровідність.

Покращена ударостійка частина трюмної конструкції: 1 – верхня обшивка; 2 –алюмінійферма з пінопласту; 3 – нижня шкіра

Що стосується застосувань, електромагнітне екранування, легкість і поглинальні властивості алюмінієвої піни роблять її ідеальним кандидатом для компонентів, що використовуються в пристроях з керованим термоядерним синтезом, автомобільній, аерокосмічній і будівельній промисловості завдяки її здатності протистояти екстремальним фізичним середовищам. У пристроях контрольованого термоядерного синтезу алюмінієва піна із закритими комірками є чудовим матеріалом для екранування електромагнітного випромінювання. Завдяки взаємозв’язку скелета алюмінієвої піни, яка має величезну питому поверхню та хорошу здатність поглинати та відбивати електромагнітні хвилі, різні види втрат, такі як втрати на поглинання та втрати на відбиття, відбуваються в алюмінієвій піні, що дає піноалюмінієві відмінні електромагнітні екрануючі властивості. Також було виявлено, що ефективність електромагнітного екранування алюмінієвої піни зменшується, а потім збільшується зі збільшенням частоти електромагнітних хвиль. В аерокосмічній промисловості алюмінієва піна використовується як компонент у виробництві космічних конусів або турбін, що особливо корисно для зменшення загальної ваги компонентів літака завдяки малій масі алюмінієвої піни. Крім того, як чудовий енергопоглинаючий матеріал, алюмінієва піна використовується у виготовленні буферів космічних кораблів, поглиначів вібрації та дна зворотних капсул космічних кораблів, що забезпечує безпечну посадку та захищає астронавтів і космічне обладнання. Ефективно поглинаючи енергію та гасячи вібрації, алюмінієва піна може забезпечити безпеку астронавтів у разі удару космічного корабля при посадці.
В автомобільній промисловості алюмінієва піна допомагає зменшити загальну кількість деталей, що використовуються в рамі, роблячи процес складання більш ефективним, що в кінцевому підсумку допомагає зменшити витрати та підвищити продуктивність. В даний час алюмінієва піна використовується в дугах, поперечинах і дверних балках в конструкціях кузова автомобіля на ринку.

(a) Діаграма локалізованих енергопоглинаючих частин кузова. (b) Принципова схема алюмініюпінапанель аварії.

У будівельній галузі основне використанняалюмінієва пінає захисним вогнестійким бар'єром від сильного шуму. Типовими прикладами архітектурного застосування алюмінієвої піни із закритими порами є станція лондонського метро та SOHO Revival Square у Шанхаї, де дизайнери використовували велику кількість алюмінієвої піни для звукопоглинання та ізоляції.

(a) (b) Фотографії алюмінієвої піни, використаної в інтер’єрі SOHO Plaza, Шанхай; (c) Алюмінієва піна + звукопоглинальна стіна з металевої порожнини на станції Бермондсі, лондонське метро.

3. Висновок
Відкриття алюмінієвої піни вважається видатним досягненням.Алюмінієва пінаматеріал поєднує в собі відмінні електромагнітні екрануючі властивості, малу вагу, низьку щільність, властивості гасіння вібрації та поглинання енергії, що робить його дуже широко застосовним у різних галузях промисловості сьогодні. Цікаво, що алюмінієва піна також є екологічно чистим продуктом, який можна переробити, тобто це екологічний матеріал, який, як ми сподіваємось, використовуватиметься у великій кількості промислових застосувань у майбутньому.