地球最強の発泡素材 - セラミックボール金属複合発泡体

本稿では、関連する特性と応用シナリオを紹介します。セラミックボールコンポジット発泡金属（アルミニウムベース）超軽量材料。
まず、この材料は特殊な複合新発泡材料です。マトリックス内に中空セラミック粒子を補強材として配置することで、材料全体の弾性率と強度が大幅に向上しています。で同じマトリックスから作られた他のフォーム材料と比較して、はるかに高いエネルギー吸収性が得られます。強化材により、複合フォームはマトリックス合金材料よりも高い多孔性を有し、大幅な軽量化を実現します。さらに、軽量化に加え、材料内部に均一に分散したセラミック球の存在により、複合フォームは圧縮下でも高いエネルギー吸収性を実現します。
第二に、セラミック球複合発泡アルミニウム超軽量材料の多孔質構造は、大きな塑性変形に耐え、圧縮または衝撃条件下で発生するエネルギーを吸収します。優れた減衰性能は振動を低減するために適用できます。そのため、衝突や衝撃による損傷に対して、自らを犠牲にすることで保護材として使用することができます。
要約すると、セラミックボール複合発泡アルミニウム材料は現在、発泡金属の最も潜在的な応用分野であり、新しい構造機能統合材料の優れた代表例であり、今日の材料開発の最先端のホットスポットとなっています。
材料性能

1. 軽量
軽量素材はこの種のセラミックボールの利点の一つである。複合発泡金属超軽量材料。現在、この種の材料は、通常、密度が軽く強度に優れたアルミニウムまたはマグネシウム合金を基材として採用しています。補強材は主に薄肉セラミック中空球であり、これにより、より低密度の複合発泡材料が得られます。中空セラミック球の埋め込みは、材料内部の気孔の支持に寄与するだけでなく、材料全体の強度を高め、複合発泡材料に顕著な多孔性をもたらします。船舶甲板、自動車部品、浮力モジュール、車両装甲の製造など、幅広い用途に用いられます。

2. 応力-ひずみ曲線
軽量セラミックボール強化アルミニウムマトリックス複合材料の場合、その主な機械的特性は圧縮特性に反映されます。圧縮時の破壊プロセスとメカニズムはマトリックス材料とは全く異なるため、その圧縮特性は多孔質材料に類似しています。従来のマトリックス材料は降伏後すぐに破壊しますが、金属複合フォームは降伏開始後も大きな変形を続け、大きな外部エネルギーを吸収します。材料の圧縮特性は、強化セラミックボールのサイズにも影響を受けます。

3. 衝撃吸収性とエネルギー吸収性
現在、振動減衰およびエネルギー吸収の分野で最も広く使用されているのは、様々なポリマーフォーム材料です。しかし、ポリマーフォーム材料自体は温度、化学試薬、紫外線に敏感であるため、現場でのポリマーフォーム材料の使用には大きな制限があります。また、比エネルギー吸収が低いという欠点も、大きな荷重衝撃エネルギーを吸収するためにポリマーフォーム材料が巨大な体積を必要とすることにつながります。それと比較して、複合フォームアルミニウム強度と剛性が高く、安定性が高く、耐摩耗性に優れ、再生力が強く、燃えにくく、軽量で、優れた衝撃吸収材です。

4. 工学分野への応用
セラミックボール 複合フォームアルミニウム超軽量素材は、エンジニアリング分野でも幅広い用途があります。一方では、自動車産業、航空宇宙産業、建設産業における構造材料として、他方では、エネルギー吸収・衝撃吸収、電磁波シールド部品といった機能材料として利用されています。