1. 物理的特性
アルミフォーム素材軽量、低密度、気孔径に比例する、これが最も重要な特徴です。比重はアルミニウムの体積比でわずか0.1~0.6倍ですが、発泡材の4倍以上です。発泡材の熱伝導率は固体アルミニウムよりもはるかに小さく、むしろ抵抗が大きく、不良導体となります。アルミニウム発泡体の熱伝導率は、固体アルミニウムの0.1~0.2倍です。さらに、この発泡材は高硬度、不燃性、酸化しにくい、老化しにくい、耐候性、リサイクルしやすいなどの利点も備えています。
曲げ荷重を受ける機器には、高強度材料を使用する必要があります。アルミニウムフォームと一般的な構造材料(アルミニウムと鋼)の比強度値(アルミニウムフォーム:鋼=5:2.5:1)を比較したところ、アルミニウムフォームは高い比強度特性を有することがわかりました。実験的研究により、適切な熱処理を施すことで強度を高めることができることが示されています。そのため、アルミニウムフォームは大きな曲げ荷重に耐えることができます。
2. 機械的性質
弾性係数、せん断弾性係数、弾性限界アルミフォーム多孔度の増加に伴って指数関数的に減少する。
引張強度:発泡アルミニウムは引張強度が低く、伸びも低く、半脆性現象を示す。気孔の大きさが引張特性に重要な影響を及ぼすことが分かっている。相対密度が同じ場合、小さな気孔の大きさの引張強度は大きな気孔の大きさの引張強度よりも高い。
圧縮強度:発泡材の引張強度は低いですが、圧縮強度は高く、その圧縮応力-ひずみ曲線は線形弾性域、降伏プラトー域、緻密域に分けられます。発泡アルミの圧縮応力-ひずみ曲線の形状は、開口部の差によって基本的に同じで、主にプラスチックプラットフォームの高さによって決まります。開口部の大きさは単純に線形関係にはならず、最高値に達するためには一定の開口部範囲内にある必要があります。発泡アルミの圧縮強度と密度および圧縮率の関係を示すグラフを見ると、密度が高いほど圧縮が強くなることが分かります。
3. 吸引の特性
多孔質構造材料吸引に使用できます。ワークショップの小さな質量は、吸収力に大きな役割を果たします。発泡セルは小さく、強度が高く、熱をよく吸収します。発泡材料は圧縮時に長い応力プラトーを持ち、本質的に一定の応力条件下でひずみを通じてエネルギーを吸収します。吸引力は応力-ひずみ曲線の下の領域を必要とするため、降伏プラットフォームが高く広いほど吸引力は大きくなります。気孔サイズは降伏プラットフォームの高さに一定の影響を与え、適切な気孔サイズを選択すると降伏プラットフォームの吸引力が向上します。また、その吸引力は多孔度によって非単調に変化し、特定の多孔度で吸引力が最大になります。
4. 減衰性能
減衰性能とは、材料が内部的な要因によって機械的振動エネルギーを熱エネルギーに変換する能力です。材料の減衰性能を最大限に活用することで、不要な騒音や振動を低減できます。金属材料の減衰性能を向上させる重要な方法は、欠陥間の相互作用を最大化して線形減衰を最大化し、機械的機構を拡張して非線形減衰を最大化することです。実験結果によると、多孔質材料は高減衰材料の組織特性と一致しており、気孔の存在は一部の非金属材料または金属材料の減衰応答に重要な影響を及ぼすことが示されています。
投稿日時: 2023年11月30日






