超轻金属多孔(开孔)材料生产技术

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项目简介

本项目为高孔隙率多孔铝(开孔)的制备、生产技术。

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。已经开始在航空航天、交通、环保、建筑、电子、能源等军事和民用领域得到广泛应用。

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。

中科院固体物理所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累。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,被受理国家发明专利2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。本项目技术不仅可制备多孔纯铝,且产品厚度>80mm,产品的主要技术指标优良,工艺出品率达85%,产品合格率为90%。

应用领域

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,其主要应用包括轻质结构、阻尼及缓冲吸能安全防护、吸声降噪、散热等领域。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。

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