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轻量化设计泡沫铝简介

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轻量化设计泡沫铝简介

发布日期:2020-04-17 作者:李晓峰 点击:

泡沫铝板在电子机械结构轻量化设计中的应用

        产品轻量化设计,已经成为一个永恒的话题。从最早的航空航天、建筑向其它行业拓展。2019年到密云机场,在维保机库里看到一块用于教学的机翼部件,就是蜂窝复合材料做成的。


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      有的时候就想包括泡沫铝板,这种材料能不能在电子机械结构结构上得到应用,后面我们会做一些尝试。


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 泡沫铝的性能特点

1.轻质:密度为金属铝的0.1-0.4倍;

2.高比刚度:其抗弯比刚度为钢的1.5倍;

3.高阻尼减震性能及冲击能量吸收率:阻尼性能为金属铝的5-10倍。孔隙率为84%的泡沫铝发生50%变型时,可吸收2.5MJ/cm3以上的能量。

4.良好的声学功能:

1)隔声性能(闭孔):声波频率上800-4000HZ之间时,闭孔泡沫铝的隔声系数达0.9以上。

2)吸声性能(微通孔和通孔):声波频率在125---4000HZ之间时,通孔泡沫铝的吸声系数最大可达0.8,其倍频程平均吸声系数超过0.4。

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5.优良的电磁屏蔽性能:电磁波频率在2.6-18GHZ之间时,泡沫铝的电磁屏蔽量可达60-90dB。

6.良好的热学性能:孔隙率为80---90%的闭孔泡沫铝导热系数为0.3-1W/m#8226;k,相当于大理石。通孔泡沫铝由于其孔洞相互连通,在强制对流条件下具有良好的散热性。

7.不燃烧且有较好的耐热性。□耐腐蚀性、耐候性好,低吸湿,不老化,无毒性。

8.易加工:切割、钻孔、胶结方便;经模压可弯曲成所需形状;能用有机或无机漆进行表面处理;可以两面蒙皮,构成大尺寸的轻质、高刚度板。

        在泡沫铝两面复合金属薄板形成的"三明治"结构继承了泡沫铝的优异性能,并具有很高的抗弯强度,可加工出大幅面,超高平整度且高强度,可得到更广泛的应用。其中轻质、声学性能以及优良的电磁屏蔽性能,这些特点足以打动设计师,将这种材料应用于电子机械结构中。

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泡沫铝

        这种铝泡沫板结构可以根据需求,做出选择性加工特性如:外形尺寸、孔隙度等。孔径加工范围0.3-7mm。较高且可控的孔隙率:63%--90%。比表面积大10---45cm2/cm。孔结构多样化;闭孔、通孔及微通孔泡沫铝。金属骨架成分及孔结构可控,能适应不同需求。


泡沫铝目前主要应用的领域

        泡沫铝可以通过改变其密度和孔结构来设计所需的综合性能。这正是这种独特材料的魅力所在。因而被广泛地应用在许多领域:

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1.泡沫铝在轨道交通领域的应用:利用泡沫铝的低密度、高刚度、隔音性能、隔热性能、防火性能、吸能性能和受热时不放毒气等性能,如车厢地板及饰板,车厢隔断及卧铺,集装厢中隔热隔音、吸能和防火、防毒部件上。

2.在城市建设中环保领域,建筑影院及剧院的应用:利用泡沫铝的隔音性能、吸音性能和吸能性能。用于隔音方面,高速公路的声屏障等。

3、利用泡沫铝的低密度、高刚度、低导热性能,广泛应用于节能性建筑,如:隔热墙体和防火隔热门,节能性移动房。

4、良好的屏蔽性能使得泡沫铝板可以作为屏蔽建筑的墙板使用如:屏蔽会议室、屏蔽实验室的建设。

5、其他机械制造业、航空工业等产品的隔热隔音、防震、吸能元件都可以用泡沫铝材料来制造。

6、目前泡沫铝成本相对较高,但随着生产工艺的不断优化以及生产规模不断扩大。相信应用领域也会不断增长。

7、泡沫铝板可以广泛在电子机械结构中使用,大型的机柜机箱外围板:“门板、侧板、顶板以及隔板”,并因此可以满足更多的需求,如轻量化、电磁兼容、耐腐蚀等。

 

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