球状多孔質アルミニウムの用途 球状多孔質アルミニウムは、アルミニウムマトリックス中に一定量、一定サイズの気孔、一定量の気孔率を有する金属材料です。優れた各種特性を統合した、環境に優しい新しいタイプの構造機能材料です。航空宇宙、兵器装備、機械製造、船舶・陸上車両、建設などの産業において、球状多孔質アルミニウム材料の需要は主に吸音・騒音低減、エネルギー吸収・緩衝、振動低減、防爆、放熱、濾過、電波吸収、電磁波遮蔽などの用途に集中しています。

航空宇宙における球状多孔質アルミニウムの応用

1. 重機用空中クッションの製作

我が国の「第12次5カ年計画」で開発された鋼板紙ハニカム構造の空挺クッションは、密度が高く、エネルギー吸収緩衝容量が小さいため、エネルギー吸収量は約500KJ/m³で、10トン程度の空挺装備にしか適していません。大型航空機20機の搭載に伴い、20トン程度の空挺重装備用のクッションも必要となります。図1は球状発泡アルミ製の重装備用空挺クッションを示しており、空挺装甲車、戦車などに適用できます。水陸両用戦闘車両など、20トンの空挺装備の場合、緩衝プラットフォームの理論的な厚さは250mmですが、実際の厚さは500～800mmに設定されており、着陸が安定しています。有人空挺を実現し、兵士の生命安全を確保するだけでなく、着陸直後の戦闘にも参加し、空挺部隊の戦闘力を高めます。

2. 地上ミサイル発射マンホールの蓋を作る

陸上ミサイルサイロの蓋は、炭素鋼または合金鋼の骨組み、鉄筋コンクリートなどの材料で作られています（図2）。大型マンホールの蓋は、長さ約22メートル、幅約9メートル、厚さ1.5メートル、重さ600トン以上です。マンホールの蓋が大きすぎるため、開閉の素早い反応に役立ちません。図3は、鋼板と球状アルミフォームの複合構造を使用した大型マンホールの蓋を示しています。上面は厚さ20mmの鋼板、中間の球状アルミフォームの厚さは600mmです。下層は20mmのPEファイバーボード、下層鋼板の厚さは10mmです。重量は90トンで、耐ノック性が1000倍以上に増加しています。直径370mm、爆薬量306kgのGBU-28半徹甲弾を使用してシミュレーションを行いました。厚さ600mmの球状発泡アルミニウムの圧縮緩衝効果により、厚さ20mmの装甲鋼板上における徹甲弾の面積は200倍以上に拡大し、徹甲弾の作用力が100%未満に低下し、貫通が困難になります。

3. 球状発泡アルミ防爆ドアの製作

現在使用されている鉄筋コンクリート製防爆ドア（図4）は、総厚が300～400mm、重量が20～30トン、耐爆発能力が3Mpaで、重すぎるため開閉が困難です。防爆ドアは、炭素鋼板/球状発泡アルミニウム複合構造（図5）で作られています。炭素鋼パネルの厚さは5mmで、中間のサンドイッチは厚さ100mmの球状発泡アルミニウムです。球状発泡アルミニウム板と鋼板をシリコン構造用接着剤で貼り付け、皿ボルトで補強します。耐ノック能力は1000Mpa以上で、300倍に増加しています。圧縮強度は厚さ110mmの固体鋼板の強度に相当し、質量は鉄筋コンクリート製防爆ドアの1/12です。スイッチ。