1. Какво е разпенен метал и разпенен алуминий
В хода на историята откриването на разпенени метали представлява важен крайъгълен камък в революцията на цялата област на инженерството на материалите. Металната пяна е материал, който се състои от метална структура с голям брой пори, които са пълни с газове по дължината на структурата. Порите на тези метални пени могат да бъдат под формата на връзки или херметични уплътнения, известни съответно като отворени и затворени клетки. Сред тях,алуминиева пянапонастоящем е пенометът с най-голям потенциал за приложение и е известен като „металната звезда“ поради редица отлични свойства, като висока порьозност, ниска плътност, леко тегло, висока якост, добра компресия, добра абсорбция на удар, добро звукопоглъщане и електромагнитно екраниране. „метална звезда“, широко използвана в аерокосмическото инженерство, производството и други методи на обработка в областта на физическите науки.

Структурни характеристики на алуминиевата пяна: а) алуминиева пяна с отворени клетки; б) Алуминиева пяна със затворени клетки

2. Свойства и приложения наАлуминиева пяна
Алуминиевата пяна е метал с висока порьозност и пореста структура, в която запечатаните пори представляват около три четвърти от общия обем на металния материал, което прави материала много лек. В допълнение към тези свойства, алуминиевата пяна има впечатляващи свойства за абсорбиране на енергия и висока компресивност. По отношение на плътността, изследователите установиха, че повечето проби от алуминиева пяна имат плътност от около 0,4-1,2 g-cm-3. В допълнение, алуминиевата пяна е звукопоглъщаща, рециклируема и има ниска топлопроводимост.

Подобрена удароустойчива частична структура на трюма: 1 – горна обшивка; 2 –алуминийпяна ферма; 3 – долна кожа

Що се отнася до приложенията, електромагнитното екраниране, леките и абсорбиращи свойства на алуминиевата пяна го правят идеален кандидат за компоненти, използвани в устройства за контролиран термоядрен синтез, автомобилната, космическата и строителната индустрия поради способността му да издържа на екстремни физически среди. В устройствата за контролиран синтез алуминиевата пяна със затворени клетки е отличен електромагнитен екраниращ материал. Поради взаимното свързване на скелета от алуминиева пяна, която има огромна специфична повърхност и добра способност да абсорбира и отразява електромагнитни вълни, в алуминиевата пяна възникват различни видове загуби, като загуби от абсорбция и загуби от отражение, което дава порест алуминий с отлични електромагнитни екраниращи свойства. Установено е също, че ефективността на електромагнитното екраниране на алуминиевата пяна намалява и след това се увеличава с увеличаване на честотата на електромагнитната вълна. В космическата индустрия алуминиевата пяна се използва като компонент при производството на космически конуси или турбини, което е особено полезно за намаляване на общото тегло на компонентите на самолета поради ниската маса на алуминиевата пяна. Освен това, като отличен енергопоглъщащ материал, алуминиевата пяна се използва в производството на буфери за космически кораби, абсорбери на вибрации и дъното на капсулите за връщане на космически кораби, което позволява безопасно кацане и защитава астронавтите и космическото оборудване. Чрез ефективно абсорбиране на енергия и потискане на вибрациите, алуминиевата пяна може да осигури безопасността на астронавтите в случай на удар на космически кораб при кацане.
В автомобилната индустрия алуминиевата пяна помага да се намали общият брой части, използвани в рамката, което прави процеса на сглобяване по-ефективен, което в крайна сметка помага за намаляване на разходите и подобряване на производителността. В момента алуминиевата пяна се използва в предпазните щанги, напречните греди и гредите на вратите в структурите на каросерията на автомобилите на пазара.

(a) Диаграма на локализирани енергопоглъщащи части от каросерията. (б) Схематична диаграма на алуминийпянакраш бар.

В строителната индустрия основното използване наалуминиева пянае като защитна, огнеустойчива бариера срещу силен шум. Типични примери за архитектурни приложения на алуминиева пяна със затворени клетки са станцията на лондонското метро и SOHO Revival Square в Шанхай, където дизайнерите са използвали големи количества алуминиева пяна за звукопоглъщане и изолация.

(a) (b) Снимки на алуминиева пяна, използвана в интериора на SOHO Plaza, Шанхай; (c) Звукопоглъщаща стена от алуминиева пяна + композитна метална кухина на гара Bermondsey, лондонското метро.

3. Заключение
Откриването на алуминиевата пяна се счита за забележително постижение.Алуминиева пянаматериалът съчетава отлични свойства на електромагнитно екраниране, леко тегло, ниска плътност, свойства за гасене на вибрации и абсорбция на енергия, което го прави много широко приложим в различни индустрии днес. Интересното е, че алуминиевата пяна също е екологичен продукт, който може да бъде рециклиран, което означава, че е устойчив материал, който се надяваме да се използва в голям брой индустриални приложения в бъдеще.