Lihatlah pengeluaran, sifat dan aplikasi buih aluminium

Buih Aluminiumialah bahan logam ringan berliang yang dibina di atas tapak aluminium, mengandungiDalamng buih udara yang tidak terkira banyaknya. Ia mempunyai ciri-ciri logam dan berbuih, menjadikannya bahan berfungsi yang sangat menjanjikan. Proses pembuatannya terutamanya melibatkan penambahan bahan tambahan kepada aluminium tulen atau aloi aluminium, diikuti dengan proses berbuih. Secara teorinya,buih aluminiumdengan ketebalan yang sama boleh menyerap lebih banyak tenaga daripada buih yang diperbuat daripada PVC, kerana logam mempunyai ketegaran yang lebih tinggi daripada plastik.

Paten pertama untukbuih aluminiumtelah diberikan kepada saintis Amerika A. Sonik pada tahun 1948, dengan Elliot berjaya menghasilkanbuih aluminiumtiga tahun kemudian. Pada tahun 1960-an, Esser Co. di Amerika Syarikat menubuhkan sebuahbuih aluminiumpusat penyelidikan dan pembangunan. Pada tahun 1991, Institut Penyelidikan Perindustrian Kyushu Jepun berjaya membangunkan proses pengeluaran perindustrian untukbuih aluminium. Persidangan Dunia pertama mengenai Logam Berbuih telah diadakan di Bremen, Jerman, pada tahun 1999, memfokuskan pada pembuatan dan aplikasibuih aluminium.

Sehingga kini,buih aluminiumbahan dan bahagian dengan pelbagai kegunaan telah dihasilkan secara global dan digunakan secara meluas dalam sektor perindustrian. Ia juga mempunyai prospek yang luas dalam pembinaan, kejuruteraan kimia, pengangkutan dan aeroangkasa pada masa hadapan.

Sifat Utama Buih Aluminium

Sememangnya, sebagai bahan baru yang sangat dicari,buih aluminiummempunyai beberapa "kepakaran" yang wujud:

1. Ringan dan Ketegaran Tinggi:Ketumpatan daripadabuih aluminiumadalah lebih kurang 0.1 hingga 0.4 kali ganda daripada aluminium pepejal, namun ketinggian tentu lenturnya boleh menjadi 1.5 kali ganda daripada keluli.
2. Rintangan Kesan Luar Biasa dan Penyerapan Kejutan:Prestasi redaman bagibuih aluminiumboleh menjadi 5 hingga 10 kali ganda daripada aluminium pepejal. Contohnya, anbuih aluminiumdengan 84% keliangan yang mengalami ubah bentuk 50% boleh menyerap lebih 2.5 MJ/M3C tenaga, jauh mengatasi bahan penyerap hentakan lain dalam penyerapan tenaga.
3. Prestasi Akustik Cemerlang:Dalam keadaan sel tertutup, apabila frekuensi gelombang bunyi antara 800 dan 4000 Hz, pekali penebat bunyibuih aluminiumboleh mencapai lebih 0.9. Dalam keadaan lubang mikro dan lubang telus, apabila frekuensi gelombang bunyi antara 125 dan 4000 Hz, pekali penyerapan bunyibuih aluminiumboleh mencapai 0.8, dengan pekali serapan bunyi purata jalur oktaf melebihi 0.4.
4. Prestasi Terma yang Baik:sel tertutupbuih aluminiumdengan keliangan 80% hingga 90% mempunyai kekonduksian terma 0.3 hingga 1 W/(mK), serupa dengan marmar. Di bawah perolakan udara paksa, kesan pengaliran habanya sangat baik.
5. Mengekalkan Rintangan Kakisan Aluminium, Penyerapan Lembapan Rendah, Tidak penuaan dan Tidak toksik.
6. Pemprosesan dan Pemasangan yang Mudah:Buih aluminiumboleh dipotong, digerudi, digam, dan diekstrusi ke dalam pelbagai bentuk menggunakan acuan. Ia juga boleh menjalani rawatan permukaan seperti aluminium biasa dan membentuk panel ringan bersaiz besar, ketegaran tinggi. Oleh kerana "badan"nya yang ringanbuih aluminiumbahan boleh dipasang dengan mudah pada ketinggian tanpa sebarang peralatan mengangkat mekanikal, membenarkan ikatan pelekat terus ke siling dan dinding.

Kaedah Pembuatan Buih Aluminium

Kaedah pembuatan utama untukbuih aluminiumtermasuk:

1. Kaedah Fasa Cecair:Ini melibatkan mencipta struktur buih daripada aluminium cecair. Ia boleh dilakukan dengan berbuih terus dalam aluminium cair atau dengan menuang bahan berliang menggunakan buih polimer atau agen pembentuk liang yang padat.
2. Kaedah Fasa Pepejal:Bahan berliang juga boleh dibuat menggunakan serbuk aluminium dan bukannya aluminium cair. Oleh kerana kebanyakan kaedah fasa pepejal melibatkan pensinteran untuk mengikat zarah aluminium, dan aluminium kekal dalam keadaan pepejal, kebanyakanbuih aluminiumyang dihasilkan oleh kaedah ini mempunyai struktur lubang tembus.
3. Kaedah Elektrodeposisi:Kaedah ini terutamanya menggunakan busa plastik sebagai asas, yang kemudiannya dibuat konduktif dan elektrodeposit dengan aluminium. Teknologi semasa membolehkan busa plastik dibuat konduktif melalui kaedah seperti salutan celup dengan pelekat konduktif, penyaduran kimia, dan magnetron sputtering filem timah.Buih aluminiumyang dihasilkan oleh kaedah ini mempunyai liang yang lebih kecil dan lebih seragam, keliangan yang agak tinggi, dan ciri prestasi dan redaman yang unggul berbanding denganbuih aluminiumdihasilkan dengan kaedah tuangan.

Aplikasi Buih Aluminium

Keranabuih aluminiummengintegrasikan pelbagai sifat yang sangat baik, ia mempunyai kelebihan yang tiada tandingan dalam bidang yang memerlukan penggunaan menyeluruh sifat-sifat ini.

1. Pengangkutan:Menggunakan bahan ringan dalam kereta dan motosikal boleh mengurangkan berat kenderaan dengan ketara, sekali gus meningkatkan kecekapan bahan api dengan ketara.Buih aluminiumboleh digunakan untuk mencipta komponen struktur yang ringan lagi tegar, seperti penyekat kereta dan penutup bagasi. Ia juga boleh berfungsi sebagai bahan untuk rasuk perlanggaran di sekeliling badan kenderaan, meminimumkan ubah bentuk dalam zon hentaman melalui keupayaan penyerapan tenaga yang sangat baik. Dianggarkan secara kasar, berat bahagian kereta boleh dikurangkan lebih daripada 50% tanpa menjejaskan kekuatan. Dengan peningkatan kos minyak dan penentangan global terhadap gas rumah hijau,buih aluminiumakan mempunyai kelebihan yang lebih besar berbanding plastik yang diperbuat daripada petroleum pada masa hadapan.
2. Aeroangkasa:Dalam bidang aeroangkasa semasa, bahan berstruktur sarang lebah digunakan secara meluas. Walau bagaimanapun, disebabkan proses pembuatan yang kompleks, bahan berstruktur sarang lebah agak mahal.Buih aluminiumpanel sandwic adalah serupa dengan bahan berstruktur sarang lebah kerana menjadi bahan berketumpatan rendah dan berkekuatan tinggi, tetapibuih aluminiummenawarkan kelebihan kos yang ketara dan berkemungkinan besar akan menggantikan bahan berstruktur sarang lebah dalam pembangunan masa hadapan.
3. Industri Pembinaan:Seni bina moden mengejar kecekapan tenaga dan perlindungan alam sekitar tanpa menjejaskan keselamatan.Buih aluminiumpanel adalah ringan dan tegar. Lebih-lebih lagi, disebabkan kelebihan logam yang wujud, kesan kalis apinya adalah ideal. Oleh itu, ia boleh digunakan secara meluas dalam panel hiasan dalaman lif dan komponen bangunan tertentu, mengurangkan penggunaan tenaga.
4. Bahan Pengurangan Bunyi Jalan Raya:Pencemaran bunyi dari lalu lintas sentiasa menjadi isu perit dalam pengurusan bandar. Kemunculanbuih aluminiummembawa berita baik untuk pentadbir.Buih aluminiumboleh digunakan untuk membuat penghalang bunyi di samping kereta api bandar, jambatan bertingkat dan lebuh raya. Pada masa ini, bahan kaca dan plastik terpakai tidak sesuai dan mempunyai kesan pengurangan hingar yang rendah. Prestasi pengurangan hingar bagibuih aluminiumadalah lebih kurang dua kali ganda daripada bahan-bahan ini dan telah pun digunakan di beberapa negara maju.

Cabaran dan Prospek Masa Depan

Pada masa ini,buih aluminiumindustri berkembang maju di dalam dan di peringkat antarabangsa, tetapi nampaknya mengalami kesesakan dalam pembangunannya. Ejen berbuih yang kini digunakan untuk menghasilkan aluminium berbuih bukan sahaja mempunyai kecekapan berbuih yang rendah dan hasil yang tidak memuaskan tetapi juga agak mahal, sangat menghalang pembangunanbuih aluminiumindustri. Oleh itu, sama ada agen pembuih yang berkesan dan harga berpatutan boleh dibangunkan akan menentukan kejayaan atau kegagalanbuih aluminiumbahan.

Negara maju utama di seluruh dunia telah berjaya memohonbuih aluminiumdalam industri pembinaan, pengangkutan, jentera dan elektronik. Seawal 2008, luar negarabuih aluminiumpengeluaran pasaran mencecah 2.173 juta tan. Dengan perkembangan industri secara beransur-ansur, kadar kepuasan permintaan perlahan-lahan menurun, menunjukkan bahawa pengeluaran semasa mula ketinggalan di belakang permintaan, sekali gus memberikan peluang untuk memasuki pasaran. Sebagai "teknologi hitam" dalam bidang bahan, sekalibuih aluminiumberkembang, masa depannya tidak terbatas.