Štrukturálne charakteristiky hliníkových penových materiálov

Hliníková pena je zložená z ahliníkový kovmatricový materiál a póry. Štrukturálne parametre hliníkovej peny zahŕňajú priemer pórov, pórovitosť alebo relatívnu hustotu, zaoblenie pórov a špecifický povrch. Prepojenie medzi štruktúrami pórov možno klasifikovať ako hliníkovú penu s otvorenými bunkami ahliníková pena s uzavretými bunkami, Distribúcia pórov hliníkovej peny je zvyčajne náhodná, ale špecifickými procesmi je možné dosiahnuť usporiadanú distribúciu. Tvar pórov môže byť štruktúra s uzavretými bunkami, štruktúra s otvorenými bunkami alebo zmes oboch. Póry zhliníková pena s otvorenými bunkamisú spojené, zatiaľ čo póry hliníkovej peny s uzavretými bunkami sú nezávislé a navzájom oddelené, takže hliníkovú penu možno považovať za kompozitný materiál dvoch fáz: hliníkovej matrice a pórov. Štruktúra uzavretých buniek: steny pórov sú navzájom úplne uzavreté a plyn je zabalený v póroch, čo má dobré zvukové a tepelné izolačné účinky a bežne sa používa pri absorpcii energie, proti kolízii a iných oblastiach. Štruktúra otvorených buniek: steny pórov sú spojené, s dobrou priepustnosťou vzduchu a vodivosťou tekutín, vhodné na filtráciu, odvod tepla a iné scenáre. Pretože štrukturálne parametre hliníkovej peny priamo určujú výkon hliníkovej peny, v praktických aplikáciách by mali byť hliníkové penové materiály s vhodnými parametrami vybrané podľa rôznych aplikácií. V porovnaní s tradičnými kovovými materiálmi sa hliníková pena vyznačuje veľkou veľkosťou pórov (veľkosť pórov D = 0,2 mm až 8 mm), vysokou pórovitosťou (pórovitosť 63 % až 90 %) a nízkou hustotou. Štruktúra kostryhliníková penaznázorňuje trojrozmerné retikulárne rozdelenie pozostávajúce z pevných častí hliníkovej zliatiny. Toto sieťovanie dáva materiálu vynikajúce mechanické vlastnosti, ako je vysoká špecifická pevnosť a dobrá absorpcia energie. Vonkajší povrch hliníkovej peny je zvyčajne drsný s viditeľnými pórmi, ale kvalitu povrchu možno zlepšiť dodatočnou úpravou (napr. náterom, opracovaním).

Celkovo vzaté, štrukturálnymi charakteristikami hliníkovej peny sú jej pórovitosť, nízka hmotnosť a vysoká pevnosť a trojrozmerná sieťovaná kostra. Tieto konštrukčné vlastnosti predurčujú jeho široké uplatnenie v oblasti akustickej a tepelnej izolácie, absorpcie energie, odolnosti proti nárazu, filtrácie a ľahkej konštrukcie.

Štrukturálne charakteristiky penového hliníka: a) penový hliník s otvorenými bunkami; (b) penový hliník s uzavretými bunkami