試論超輕多孔金屬材料的多功能性及應用

摘 要：在社會經(jīng)濟不斷發(fā)展的過程中，機械的加工技術與材料制備。為了滿足社會經(jīng)濟發(fā)展的要求，引入了超輕多孔金屬來提高機械運行多效率，為后續(xù)材料按期完成提供保障。本文主要對超輕多孔金屬材料的功能性及應用展開討論與分析。

關鍵詞：超輕多孔金屬；材料多功能性；應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.18.017

0 引言

超輕多孔金屬材料與傳統(tǒng)機械運行中使用的材料相對比，其存在較大的區(qū)別，而超輕多孔金屬材料的微結構能夠使多孔洞中的孔徑單位由毫米縮減到微米，其材料的屬性可以進行人為的控制。所以，由于超輕多孔金屬材料可以根據(jù)不同的機械設備以及機械加工技術的要求，對其微結構進行改進，讓其多功能性可以充分地得到發(fā)揮。

1 超輕多孔能金屬材料的多功能特性

1.1 與同等體積的金屬材料相比，重量要較小

超輕多孔是一種為了響應社會經(jīng)濟時代發(fā)展而衍生出一種新穎的金屬材料，其不光體積上與傳統(tǒng)金屬材料差距較大，包括其重量與密度也是同樣與傳統(tǒng)金屬材料相比差異比較大。比如，將體積相同的無孔與孔洞較多的模具進行密度測試，兩者磨具所采用的材料都是鋼，但在對其密度測試后的數(shù)據(jù)卻差距較大。無孔模具的總體重量要比孔洞較多的模具重3g/cm，而且其密度要小于有孔模具，小于數(shù)值單位為1。

1.2 抗振效果好

超輕多孔金屬材料制作步驟不僅復雜，且對制作的環(huán)境要求要極高，為了讓其金屬結構中有固體的空氣流動，需要在其金屬內(nèi)部設計多個孔洞，而這些孔洞需要在低溫的情況下，才能凝固成一個個孔洞。在超輕多孔金屬材料中增加氣體，可以讓其所在的設備或環(huán)境不受外力因素的破壞，起到了一個緩沖的作用，提高了其抗震性能。超輕多孔金屬材料在收到外部壓力打擊的過程中，由于其孔洞的氣體封閉性，讓其外部傳遞的振能能量的摩擦性減小，從而保障了材料的穩(wěn)固性。

1.3 面積大、隔熱、高能熱

形成超輕多功能件金屬材料外表面積比傳統(tǒng)金屬材料較大的主要原因是由于其自身內(nèi)部設有多個孔洞。在研究超輕多功能金屬材料的過程中，為了讓其散熱性能可以在原來材料的基礎上有進一步的提升，故意擴大其外表面積。大量的金屬材料研究證明，材料的外表面積大，不僅可以讓其散熱性與耐熱性、耐冷性能同時得到提高，而且為環(huán)保建設提供了有效的參考數(shù)據(jù)[1] 。比如，在社會經(jīng)濟迅速發(fā)展的環(huán)境下，人們的生活水平雖然越來越高，但人們身處的環(huán)境污染問題日益嚴重。為了解決環(huán)境污染問題，我國相關部門對城市建設提出了環(huán)保、綠色等意見，而超輕多功能金屬材料具有良好的減少氣體流動、降噪音以及吸聲功能，在汽車行駛的過程中，對其排放的尾氣進行處理。

1.4 材料強度高

超輕多孔洞金屬材料多功能的表現(xiàn)形式較多，其不僅具有良好的韌性、抗壓性，還有機械性能較高的功能。 超輕多孔洞金屬材料中的內(nèi)部結構都是有大小相同的孔洞組成，為了讓每一個孔洞都可以發(fā)揮最大的作用，在對其進行排列時一般采用組合的方式，并加入無聊用力的原理，從而達到超輕多孔洞的金屬材料強度提高的目的。比如，飛機制作的過程中，由于其飛空的環(huán)境較為特殊，為了提高其整體的抗震效果，會增加強度較高的蜂窩鋁層板殼，而超輕多功能金屬材料的強度要比蜂窩鋁層板殼高出許多。

2 超輕多功能金屬材料的應用

2.1 交通運輸與機械工具構件

密度小、強度高以及重量輕等都是目前超輕多功能金屬材料多功能的表現(xiàn)特點。可以根據(jù)超輕多功能金屬材料的多功能特點，結合時代發(fā)展的實際情況，可以將其應用到交通運輸與機械設備的構件過程中。超輕多功能金屬材料在兩者工具構件中，可以作為鋼板材料[2] 。由于超輕多功能金屬材料的多功能特點，可以應用的環(huán)境與制作設備非常的多，其應用范圍的局限性與傳統(tǒng)金屬材料相比較小。除了剛剛提出超輕多功能金屬材料可以在交通運輸與機械的工具構件中作為鋼板材料應用，還可以在不同體積汽車以及機械的蒙皮上作為使用的材料，對于減輕工具重量有極大的幫助。

2.2 制造能量吸收器

除了上述內(nèi)容中提到關于超輕多功能金屬材料的密度小、強度高以及重量輕多功能的三個表現(xiàn)特點，其還具有非常高的能量吸收性能。因此，可以將超輕多功能金屬材料中應用于機械與車輛工程建設過程中，讓其能量吸收性能可以得到充分的發(fā)揮。在兩個工程中，同時都應用了多孔金屬材料，可以減少它們在面對外部不看預期的偶發(fā)沖擊情況下的損壞，讓材量將外部的振動能量吸收，不僅可以讓沖擊得到有效的控制，還降低了人員傷亡事故的發(fā)生率。

2.3 噪音源的隔離材料

封閉性是超輕多功能金屬材料的特征之一，這也是其金屬內(nèi)部存在較多氣體的主要原因。超輕多功能金屬材料中的氣體在合理且科學化的運用下，可以為其所在的工具中起到降低噪音與吸聲的作用。由于超輕多功能金屬材料具有良好的隔音效果，在交通工具構件的過程中，常被作為隔音材料使用，為環(huán)保建設作出了貢獻。除此之外，超輕多功能金屬材料還被應用于酒店房間與天花板的建設中，讓其在一定的程度上可以達到降低噪音的目的。

2.4 骨骼材料

超輕多功能金屬材料中的一些構造部分與生物材料相似，其特性與結構上差異較小，這樣表明兩者相結合，不會出現(xiàn)互相排斥的情況。因此，在制作骨骼材料的過程中，可以根據(jù)技術的標準適當增加超輕多功能金屬材料。

3 結語

綜上所述，由于超輕多功能金屬材料的構造獨特，與傳統(tǒng)材料的密度、重量、性能上都存在較大的差別，由于其自身的多功能性特點，應用的范圍較為廣泛。在目前的城市建設中，具有一定的現(xiàn)實意義。

參考文獻：

[1]吳釔宏.超輕多功能金屬材料的多能性的應用[J].力學進展，2016（01）.

[2]曾衛(wèi).基多孔金屬材料優(yōu)化設計及其傳播問題的分析[J].創(chuàng)新與應用技術，2015（10）.

作者簡介：雷姍（1989-），湖南長沙人，助理實驗師，研究方向：高性能金屬制備。endprint