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超轻金属多孔（开孔）材料生产技术

技术特点：
    超轻多孔（泡沫）金属材料是以Al、Mg等轻质金属材料为基体，通过直接发泡、渗流或精密铸造等工艺形成的高孔隙率多孔金属材料，具有优异的比强度、比刚度、耐腐蚀性和耐热性，即具有良好的结构性能和物理及化学性能。

    此外，因高比例孔隙与基体的耦合作用，超轻多孔铝还显示出优异的减震降噪性能、良好的吸能缓冲性能、突出的吸声和屏蔽性能、理想的过滤与吸附性能等许多独特的功能特性，被喻为结构-功能一体化材料。目前，市场上的高孔隙率多孔金属多为Ni、Cu基产品，无法制备多孔纯铝，且产品厚度＜50mm，一般为10mm，成本也较高，应用范围受到限制。

本项目具有如下几个方面特点：
a. 本产品生产技术成熟，具有自主知识产权，已在本实验室成功生产制备出高孔隙率开孔多孔铝，其成功率达95%以上。
b. 所制备高孔隙率开孔多孔铝样品结构均匀性达到美国DUOCEL泡沫铝的同等水平。
c. 本产品所需原料多为工业用品，成本低、供应充足。所用设备主要为台车电炉、坩埚炉，无需特殊设备。
d. 本项目不仅可制备多孔纯铝，且产品厚度＞80mm。

主要指标：
尺寸：1000′500′250mm或400′400′100mm；
孔隙率：75～95%；
孔径：0.5～4.0mm；
基体：纯铝或铝合金；
孔型：开孔；
压缩屈服强度：0.5～10.0MPa；
工艺出品率：>85%；
产品合格率：>90%。

应用状况：
    本项目产品主要是针对空间技术、国防、高速铁路与环境领域对材料结构和性能的特殊要求，以及吸声降噪、交通工具安全防护等民用领域的迫切需求而研究开发的，其主要应用领域包括：
1、轻质结构：在汽车、飞行器、船舶、轨道列车交通运输方面，轻量化已成为世界性的课题。多孔金属用于轻质结构多以“三明治”形式出现。
2、在阻尼及缓冲吸能安全防护领域的应用：主要应用于汽车保险杠、门栏、航空仪表的保护外壳、航天飞机的起落架、提升机等系统的安全缓冲器、高速磨床防护罩等。
3、在吸声降噪领域的应用：多孔金属的吸声效果虽不如传统的玻璃棉及聚合物泡沫，但因具有较好的力学性能，在高温下有良好的稳定性，无毒，易回收，而且具有独特的表面可设计性，因此在建筑、室内装饰及其它特殊领域仍有良好的应用前景，如高架桥吸声底衬、高速公路吸声屏障、隧道吸音壁、大型体育馆天花板等。
4、在热学领域的应用：开孔多孔金属具有较大的比表面积，可广泛应用于各类散热器，取代常规的翅片散热结构，使之不仅散热效率提高，而且重量大大减轻。
5、其它应用：多孔金属还可用于过滤、电磁波屏蔽、催化剂载体等领域。

    预计这些领域对超轻金属多孔材料的年需求量可达数万平方米，价值数亿元。

    该团队是国内较早开展多孔金属材料研究的单位之一，在超轻泡沫（多孔）金属材料制备和性能研究方面有着深厚的科研积淀。通过先后承担的3项国家自然科学基金项目的研究，已在国际刊物上发表了60多篇论文，获得国家授权发明专利4项，目前已完成本项目核心关键技术的攻关，并出色的完成了国内部分单位泡沫铝制备任务2项。
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