1. Co je pěnový kov a pěnový hliník
V průběhu historie představuje objev pěnových kovů důležitý milník v revoluci celého oboru materiálového inženýrství. Kovová pěna je materiál, který se skládá z kovové struktury s velkým počtem pórů, které jsou podél struktury vyplněny plyny. Póry těchto kovových pěn mohou být ve formě propojení nebo hermetických těsnění, známých jako pěny s otevřenými a uzavřenými buňkami. Mezi nimihliníková pěnaje v současnosti pěnový kov s největším potenciálem pro použití a je známý jako „kovová hvězda“ díky řadě vynikajících vlastností, jako je vysoká pórovitost, nízká hustota, nízká hmotnost, vysoká pevnost, dobrá komprese, dobrá absorpce nárazů, dobrá pohltivost zvuku a elektromagnetické stínění. „kovová hvězda“, široce používaná v leteckém inženýrství, výrobě a dalších zpracovatelských metodách v oblasti fyzikálních věd.

Strukturální charakteristiky hliníkové pěny: (a) hliníková pěna s otevřenými buňkami; (b) Hliníková pěna s uzavřenými buňkami

2. Vlastnosti a aplikaceHliníková pěna
Hliníková pěna je kov s vysokou porézností a porézní strukturou, ve které utěsněné póry tvoří asi tři čtvrtiny celkového objemu kovového materiálu, díky čemuž je materiál velmi lehký. Kromě těchto vlastností má hliníková pěna působivé vlastnosti absorpce energie a vysokou stlačitelnost. Pokud jde o hustotu, vědci zjistili, že většina vzorků hliníkové pěny má hustotu kolem 0,4-1,2 g-cm-3. Hliníková pěna navíc pohlcuje zvuk, je recyklovatelná a má nízkou tepelnou vodivost.

Vylepšená nárazuvzdorná částečná struktura stoku: 1 – horní kůže; 2 –hliníkpěnový vazník; 3 – spodní kůže

Pokud jde o aplikace, elektromagnetické stínění, lehkost a absorpční vlastnosti hliníkové pěny z ní činí ideálního kandidáta pro komponenty používané v zařízeních pro řízenou fúzi, automobilovém, leteckém a stavebním průmyslu díky své schopnosti odolávat extrémním fyzikálním prostředím. V zařízeních s řízenou fúzí je hliníková pěna s uzavřenými buňkami vynikajícím elektromagnetickým stínícím materiálem. Díky vzájemnému propojení skeletu z hliníkové pěny, který má obrovský specifický povrch a dobrou schopnost absorbovat a odrážet elektromagnetické vlny, dochází v hliníkové pěně k různým druhům ztrát, jako jsou ztráty absorpcí a ztráty odrazem, což dává pěnový hliník vynikající vlastnosti elektromagnetického stínění. A také bylo zjištěno, že účinnost elektromagnetického stínění hliníkové pěny se snižuje a poté se zvyšuje s rostoucí frekvencí elektromagnetických vln. V leteckém průmyslu se hliníková pěna používá jako součást při výrobě vesmírných kuželů nebo turbín, což je zvláště užitečné pro snížení celkové hmotnosti součástí letadel díky nízké hmotnosti hliníkové pěny. Kromě toho se hliníková pěna jako vynikající materiál pohlcující energii používá při výrobě nárazníků kosmických lodí, tlumičů vibrací a dna návratových kapslí kosmických lodí, což umožňuje bezpečné přistání a chrání astronauty a kosmické vybavení. Efektivním pohlcováním energie a tlumením vibrací může hliníková pěna zajistit bezpečnost astronautů v případě nárazu při přistání kosmické lodi.
V automobilovém průmyslu pomáhá hliníková pěna snižovat celkový počet dílů použitých v rámu, čímž je proces montáže efektivnější, což v konečném důsledku přispívá ke snížení nákladů a zlepšení výkonu. V současné době se hliníková pěna na trhu používá v ochranných rámech, příčkách a dveřních nosnících v konstrukcích karoserií automobilů.

(a) Schéma lokalizovaných částí karoserie pohlcujících energii. (b) Schematický diagram hliníkupěnanárazová lišta.

Ve stavebnictví je hlavním využitímhliníková pěnaslouží jako ochranná, ohnivzdorná bariéra proti silnému hluku. Typickými příklady architektonických aplikací hliníkové pěny s uzavřenými buňkami jsou stanice londýnského metra a SOHO Revival Square v Šanghaji, kde designéři použili velké množství hliníkové pěny pro absorpci zvuku a izolaci.

(a) (b) Fotografie hliníkové pěny použité v interiéru SOHO Plaza v Šanghaji; (c) Hliníková pěna + kompozitní stěna pohlcující zvuk s kovovou dutinou na stanici Bermondsey, londýnské metro.

3. Závěr
Objev hliníkové pěny je považován za pozoruhodný úspěch.Hliníková pěnaMateriál kombinuje vynikající vlastnosti elektromagnetického stínění, nízkou hmotnost, nízkou hustotu, tlumení vibrací a vlastnosti pohlcování energie, díky čemuž je dnes velmi široce použitelný v různých průmyslových odvětvích. Zajímavé je, že hliníková pěna je také produkt šetrný k životnímu prostředí, který lze recyklovat, což znamená, že jde o udržitelný materiál, který bude v budoucnu doufejme použit ve velkém množství průmyslových aplikací.