• ซีพีบีเจ

ความพรุนและความหนาแน่นของโลหะโฟม

ในปี 2015 วัสดุโฟมคอมโพสิตเมทริกซ์โลหะได้รับการพัฒนาโดยนักวิจัยจาก DST และสถาบันเทคโนโลยีแห่งมหาวิทยาลัยนิวยอร์กร่วมกัน

มีความหนาแน่นเพียง 0.92 g/m3 และสามารถลอยน้ำได้ น่าแปลกใจที่วัสดุนี้มีความแข็งแรงที่น่าพอใจในขณะที่มีน้ำหนักเบา และเปลือกทรงกลมเพียงอันเดียวสามารถทนต่อแรงกด 25,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้วก่อนที่จะแตกหัก เมื่อเปรียบเทียบกับโฟมโลหะแบบดั้งเดิม โฟมคอมโพสิตที่ทำจากโลหะมีข้อได้เปรียบคือสามารถปรับแต่งความหนาแน่นได้ภายในช่วงที่กำหนด และยังสามารถควบคุมขนาดและรูปร่างของรูได้อีกด้วย

รูพรุนของโฟมโลหะ

ความพรุนหมายถึงอัตราส่วนของปริมาตรของรูพรุนทั้งหมดในวัตถุที่มีรูพรุนต่อปริมาตรทั้งหมดของวัตถุที่มีรูพรุน ซึ่งเป็นการวัดช่องว่างของวัตถุที่มีรูพรุนโดยทั่วไป ความพรุนของโลหะโฟมมักจะสูงถึง 90% และเป็นโลหะที่มีรูพรุนที่มีความแข็งแรงและความแข็งในระดับหนึ่ง โลหะประเภทนี้มีความพรุนสูง และเส้นผ่านศูนย์กลางของรูพรุนอาจถึงระดับมิลลิเมตร

ความหนาแน่นของโฟมโลหะทำให้วัสดุโฟมโลหะมีการใช้งานพิเศษ ตัวอย่างเช่น วัสดุโฟมโลหะที่ใช้ในภาคการผลิตยานยนต์สามารถลดน้ำหนักของรถ ปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิง และเพิ่มการปกป้องผู้โดยสารสูงสุดในกรณีที่เกิดอุบัติเหตุด้วยความสามารถในการดูดซับพลังงานที่ดี

จากการผลิตจริงพบว่าชิ้นส่วนรถยนต์หลายชิ้นสามารถผลิตด้วยอะลูมิเนียมโฟมได้ เช่น ฝาครอบด้านบน ฝาครอบด้านล่าง เบาะนั่ง กันชน คานตามยาวด้านหน้าและด้านหลัง เป็นต้น เช่น แผงหลังคาที่ทำจากอะลูมิเนียมโฟมแซนวิชของบริษัท Kaman Automobile ของเยอรมนี มีความแข็งมากกว่าชิ้นส่วนเหล็กประมาณ 7 เท่า แต่มีน้ำหนักเบากว่าชิ้นส่วนเหล็กประมาณ 25%

อ้างอิง: ประวัติการพัฒนาโฟมโลหะ

ในปีพ.ศ. 2491 ซอสนิกได้เสนอการเตรียมโลหะผสมอลูมิเนียมโฟมด้วยไอปรอท ซึ่งถือเป็นครั้งแรกที่มนุษย์ได้รู้จักแนวคิดเรื่องโฟมโลหะ ในขณะเดียวกัน ก็ได้ทำลายทฤษฎีดั้งเดิมที่มีมายาวนานว่าโลหะมีเพียงโครงสร้างที่หนาแน่นเท่านั้น

ในปีพ.ศ. 2494 บริษัท Elliott ประสบความสำเร็จในการผลิตอะลูมิเนียมโฟมโดยใช้วิธีการหลอมโฟม

ในปี พ.ศ. 2526 บทความที่ตีพิมพ์โดย GJDVIES ถือเป็นจุดเริ่มต้นอย่างเป็นทางการของการวิจัยระบบโฟมโลหะ และการวิจัยโฟมโลหะก็เริ่มต้นขึ้นอย่างมีประสิทธิผล

ในปีพ.ศ. 2531 หนังสือ "Porous Solids-structure & Properties" ซึ่งตีพิมพ์โดย LJ Gbson และ MF Ashby ยังคงเป็นผลงานสำคัญในสาขาการวิจัยวัสดุที่มีรูพรุน

ในปีพ.ศ. 2534 สถาบันวิจัยอุตสาหกรรมคิวชูของประเทศญี่ปุ่นได้พัฒนากระบวนการทางอุตสาหกรรมสำหรับการผลิตอลูมิเนียมโฟมเชิงอุตสาหกรรม

ในปี พ.ศ. 2543 แอชบีและทีมของเขาได้สรุปวิธีการเตรียม ประสิทธิภาพ และทิศทางการใช้งานของโฟมโลหะอย่างเป็นระบบเป็นครั้งแรก

ตั้งแต่ปี 2000 เป็นต้นมา เทคโนโลยีการเตรียมอนุภาคละเอียดได้รับการพัฒนาอย่างค่อยเป็นค่อยไป และสาขาการวิจัยของโฟมโลหะก็เริ่มพัฒนาอย่างรวดเร็วเช่นกัน


เวลาโพสต์: 16 มิ.ย. 2564