کاربردهای آلومینیوم متخلخل کروی آلومینیوم متخلخل کروی یک ماده فلزی است که حاوی مقدار مشخصی، اندازه مشخصی از منافذ و تخلخل مشخص در ماتریس آلومینیوم است. این نوع جدیدی از مواد ساختاری-عملکردی سازگار با محیط زیست است که انواع خواص عالی را در خود جای داده است. تقاضا برای مواد آلومینیومی متخلخل کروی عمدتاً در جذب صدا و کاهش نویز، جذب انرژی و بافر، کاهش لرزش، ضد انفجار، اتلاف گرما، فیلتراسیون، جذب موج، محافظ الکترومغناطیسی و سایر کاربردها متمرکز است.

کاربرد آلومینیوم متخلخل کروی در هوافضا

۱. ساخت بالشتک‌های هوایی برای تجهیزات سنگین

بالشتک هوابرد لانه زنبوری از جنس ورق فولادی که در "دوازدهمین برنامه پنج ساله" کشور من توسعه یافته است، چگالی بالا و ظرفیت بافر جذب انرژی کمی دارد. میزان جذب انرژی حدود 500 کیلوژول بر متر مکعب است و فقط برای تجهیزات هوابرد حدود 10 تن مناسب است. با نصب 20 هواپیمای بزرگ، لازم است بالشتک‌هایی برای تجهیزات سنگین هوابرد حدود 20 تن تهیه شود. بالشتک‌های هوابرد برای تجهیزات سنگین ساخته شده از فوم آلومینیومی کروی در شکل 1 نشان داده شده است که می‌توان از آنها برای خودروهای زرهی هوابرد، تانک‌ها و غیره، خودروهای جنگی آبی-خاکی و غیره استفاده کرد. هنگامی که تجهیزات هوابرد 20 تن هستند، ضخامت نظری سکوی بافر 250 میلی‌متر و ضخامت واقعی 500-800 میلی‌متر انتخاب می‌شود و فرود پایدار است. می‌تواند هوابرد سرنشین‌دار را تحقق بخشد، که نه تنها می‌تواند ایمنی جان سربازان را تضمین کند، بلکه بلافاصله پس از فرود نیز می‌تواند باشد. وارد نبرد شوید و اثربخشی رزمی نیروهای هوابرد خود را افزایش دهید.

۲. ساخت دریچه‌های آدم‌رو برای پرتاب موشک‌های زمینی

پوشش سیلوهای موشکی زمینی از اسکلت فولاد کربنی یا فولاد آلیاژی، بتن مسلح و سایر مواد ساخته شده‌اند (شکل 2). پوشش بزرگ منهول حدود 22 متر طول، حدود 9 متر عرض، 1.5 متر ضخامت و بیش از 600 تن وزن دارد. پوشش منهول بسیار حجیم است که برای پاسخ سریع باز و بسته شدن مناسب نیست. پوشش منهول بزرگ با استفاده از ساختار کامپوزیتی صفحه فولادی و فوم آلومینیومی کروی در شکل 3 نشان داده شده است. سطح بالایی آن صفحه فولادی به ضخامت 20 میلی‌متر، ضخامت فوم آلومینیومی کروی میانی 600 میلی‌متر است؛ لایه زیرین از جنس فیبر پلی‌اتیلن 20 میلی‌متر و صفحه فولادی لایه زیرین 10 میلی‌متر ضخامت دارد. وزن آن 90 تن است و ضد ضربه آن بیش از 1000 برابر افزایش یافته است. از پرتابه نیمه زره‌شکن GBU-28 با قطر 370 میلی‌متر و خرج انفجاری قوی 306 کیلوگرم برای شبیه‌سازی استفاده شد. به دلیل اثر ضربه‌گیری فشرده‌سازی فوم کروی آلومینیومی با ضخامت ۶۰۰ میلی‌متر، مساحت پرتابه زره‌شکن روی صفحه فولادی زره‌شکن با ضخامت ۲۰ میلی‌متر به بیش از ۲۰۰ برابر افزایش یافته است. بنابراین، نقش پرتابه زره‌شکن به کمتر از صد درصد کاهش یافته و نفوذ به آن را دشوار می‌کند.

۳. ساخت درب ضد انفجار آلومینیومی فوم کروی

درب ضد انفجار بتن مسلح فعلی (شکل 4) دارای ضخامت کلی 300-400 میلی‌متر، وزن 20-30 تن و ظرفیت ضد انفجار 3 مگاپاسکال است. از آنجایی که خیلی سنگین است، باز و بسته کردن آن دشوار است. درب ضد انفجار از ساختار کامپوزیت ورق فولاد کربنی/فوم کروی آلومینیومی ساخته شده است (شکل 5). پنل فولاد کربنی 5 میلی‌متر ضخامت دارد و ساندویچ میانی از آلومینیوم فوم کروی با ضخامت 100 میلی‌متر است. صفحه آلومینیومی فوم کروی و صفحه فولادی با چسب ساختاری سیلیکونی چسبانده شده و سپس با پیچ و مهره‌های تخت تقویت شده‌اند. قابلیت ضد ضربه بیش از 1000 مگاپاسکال است که 300 برابر افزایش یافته است. مقاومت فشاری معادل مقاومت یک ورق فولادی توپر با ضخامت 110 میلی‌متر است. جرم آن 1/12 درب ضد انفجار بتن مسلح است. سوئیچ.