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摘要：泡沫铝作为优良的新型材料，通常具有优秀的力学性能、化学性能和物理性能，以及可回收性。它以其性能稳定且适合于大规模的商业化生产而具有广阔的应用前景，其中包括吸声、吸能、隔音、散热、阻燃、减振、电磁屏蔽以及良好的阻尼等性能。随着社会发展，泡沫铝的应用价值会愈发凸显。
关键词：阻尼 泡沫铝 吸能
1 概述
阻尼性能也可称为减振性能，它本来是材料的一种性质，常用内超值Q-1来表征，能够将材料的机械振动能量通过内部机制不可逆的转变为其他形式的能量。阻尼是指材料在振动中由于内部原因引起机械振动能消耗的现象。因为机械振动能的耗散是通过内部机制来完成的，所以材料的这种性质也称为内耗或超声衰减。
泡沫铝是一种新型的多功能泡沫材料，同时具有金属和气泡的多种优良性能，在民用领域已经被广泛地应用在建筑、交通运输等行业中，具有大内耗和功能结构一体化的新型阻尼泡沫铝材料具有质量轻、隔音、吸声、降噪、阻燃等性能特点，按其孔隙连通与否及孔结构可以分为闭孔型和开孔型两种。闭孔结构是其内部胞孔相互独立，有母体金属分离，每个胞孔都是封闭的。开孔结构指内部胞孔相互连接在一起，单个胞孔不是封闭的。在许多泡沫金属中，内部同时存在闭孔和开孔结构。
泡沫铝的密度在很大程度内变化，密度通常为180～480kg/m3，约为1/5~1/10铝的密度、1/20钛的密度、1/30钢的密度及1/4木材的密度。所以它是一种轻质功能性材料。泡沫铝的基本参数就是孔径和孔隙率，泡沫铝在结构上的主要特点就是包含大量的孔洞，孔径一般为0.5～5mm，孔隙率通常为40%～90%。
2 基本性能及应用
泡沫铝在能源、环保、化工、机械、航空航天等多领域有着十分广泛的应用，它具有优良的减震、消音、换热、过滤、吸能等性能，同时具有多孔结构和金属特质，有着较为广阔的发展前景。
2.1 泡沫铝的主要性能
具有质量轻的特点。泡沫铝的密度大约是1/5~1/10铝的密度、1/20钛的密度、1/30钢的密度及1/4木材的密度。
气泡的不规则性及立体性使得它具备许多优良的特性，泡沫主要是由气泡和铝隔膜组成的集合体，具有优良的吸音性能。泡沫铝（主要是开孔型泡沫铝）的吸音特点是：泡沫铝中大量的孔洞允许声波进入其中，泡沫内介质(一般为空气)在声波作用下发生压缩伸张变形，引起介质与孔壁之间摩擦，使声能转化为热能;泡内介质在声波作用下，产生振动引起声波射向金属表面，从而产生漫射而干涉消音。因此，泡沫铝具有吸音、消音效能。泡沫铝孔的尺寸影响其对整个声波频率范围的吸收性能，孔越小，吸声能力越大。
泡沫铝耐火性能良好，铝熔点为660℃，由于无法承受自重，所以开始软化，但是并未熔化。当没有外力的约束时，泡沫铝就算是处在780℃的高温下还是会保持其原形，这说明和普通的吸音材料相比，泡沫铝能承受温度更高。而且，泡沫铝是一种不燃材料，不用担心其会产生有害气体。
泡沫铝大的比表面极大地提高了流体与材料表面的接触面积。泡沫铝的表面交换能力优良。泡沫铝是巨大表面化学反应的载体，同时也是制造加热器和热交换器的良好材料，利用泡沫铝的大比表面积，在流体通过时可实现高的物质与能量交换。
泡沫铝具有电磁屏蔽性能。泡沫铝板最适合来制作电气设备房的天花板和墙壁，泡沫铝具有优良的电磁屏蔽性能，也可作为电磁屏蔽材料，同时具有吸音特性，是一种颇为理想的材料。
泡沫铝受压达到其屈服点时，气泡隔膜发生形变，泡沫铝具有良好的缓冲、吸能效果，一层一层的连续变形，气泡破坏，表现出良好的缓冲效果。在过程中能产生极大的压缩变形，从而将冲击能量吸收。
低热导率。泡沫铝仅是1/60~1/500的纯铝的热导率，而线膨胀系数与纯铝相当。
施工方便。泡沫铝的切削性能好，可以用锯简单的切断。
泡沫铝表面有优良的防止声音和光线反射的效果。由于可以把气泡制成独立的或者连通的（即闭孔和开孔结构），所以它能够具有优秀的气密性、水密性或者通气性。
泡沫铝也可制成夹心使用，是一种强度较高且十分轻质的板材，可以在泡沫铝两面粘结上铝、铜、钛等薄板，制成加层板。
泡沫铝表面装饰效果好。涂装对泡沫铝的吸音效果几乎没有损害。采取特殊的工艺，完全可以用涂料对泡沫铝表面进行涂装。
2.2 泡沫铝的主要应用
泡沫铝作为一种新型功能材料将多种功能结合在一起。在低密度条件下，多孔结构有效地发挥着力学性能和结构性能，因而被广泛的应用在许多领域：
利用泡沫铝的低密度、高刚度、隔音性能、隔热性能、防火性能、吸能性能和受热时不放毒气等性能广泛适用于轨道交通行业。如车厢和集装箱中隔热隔音、吸能和防火、防毒部件上。
利用泡沫铝的隔音性能、吸音性能和吸能性能，用于城市建设中的环保领域，如：隔音屏；汽车制造业用在吸能元件和吸音元件上，如：保险杠和消音器。
利用泡沫铝的低密度、高刚度、低导热性能，广泛应用于节能性建筑，如：隔热墙体和防火隔热门，节能型移动房。
泡沫铝的吸音和防磁性能，也可应用在军工行业上，如：装甲车、潜艇外壳夹芯板。
在机械制造业、航空工业等领域上，泡沫铝可用来做隔热隔音、防震、吸能元件。泡沫铝这种功能材料已经在发达国家进行产业化生产，如美国、日本、加拿大、德国、韩国等。我国已有几十个单位在研究泡沫铝的产业化生产，部分已经投入规模化生产，能生产出有使用价值的产品。
3 结语
泡沫铝作为优良的新型材料，通常具有优秀的力学性能、化学性能和物理性能，以及可回收性。它以其性能稳定且适合于大规模的商业化生产而具有广阔的应用前景，其中包括吸声、吸能、隔音、散热、阻燃、减振、电磁屏蔽以及良好的阻尼等性能。随着社会发展，泡沫铝的应用价值会愈发凸显。
参考文献：
[1]王福川.《新型建筑材料》.中国建筑工业出版社.2003.07.
[2]湖南大学，天津大学，同济大学，东南大学合编.《土木工程材料》.中国建筑工业出版社.2002.07.
[3]朱张校.《工程材料》清华大学出版社.2001.
作者简介：葛鹏，（1980-）男，汉，辽宁沈阳人，毕业于沈阳建筑工程学院；研究方向：结构专业，高级工程师。
关键词：阻尼 泡沫铝 吸能
1 概述
阻尼性能也可称为减振性能，它本来是材料的一种性质，常用内超值Q-1来表征，能够将材料的机械振动能量通过内部机制不可逆的转变为其他形式的能量。阻尼是指材料在振动中由于内部原因引起机械振动能消耗的现象。因为机械振动能的耗散是通过内部机制来完成的，所以材料的这种性质也称为内耗或超声衰减。
泡沫铝是一种新型的多功能泡沫材料，同时具有金属和气泡的多种优良性能，在民用领域已经被广泛地应用在建筑、交通运输等行业中，具有大内耗和功能结构一体化的新型阻尼泡沫铝材料具有质量轻、隔音、吸声、降噪、阻燃等性能特点，按其孔隙连通与否及孔结构可以分为闭孔型和开孔型两种。闭孔结构是其内部胞孔相互独立，有母体金属分离，每个胞孔都是封闭的。开孔结构指内部胞孔相互连接在一起，单个胞孔不是封闭的。在许多泡沫金属中，内部同时存在闭孔和开孔结构。
泡沫铝的密度在很大程度内变化，密度通常为180～480kg/m3，约为1/5~1/10铝的密度、1/20钛的密度、1/30钢的密度及1/4木材的密度。所以它是一种轻质功能性材料。泡沫铝的基本参数就是孔径和孔隙率，泡沫铝在结构上的主要特点就是包含大量的孔洞，孔径一般为0.5～5mm，孔隙率通常为40%～90%。
2 基本性能及应用
泡沫铝在能源、环保、化工、机械、航空航天等多领域有着十分广泛的应用，它具有优良的减震、消音、换热、过滤、吸能等性能，同时具有多孔结构和金属特质，有着较为广阔的发展前景。
2.1 泡沫铝的主要性能
具有质量轻的特点。泡沫铝的密度大约是1/5~1/10铝的密度、1/20钛的密度、1/30钢的密度及1/4木材的密度。
气泡的不规则性及立体性使得它具备许多优良的特性，泡沫主要是由气泡和铝隔膜组成的集合体，具有优良的吸音性能。泡沫铝（主要是开孔型泡沫铝）的吸音特点是：泡沫铝中大量的孔洞允许声波进入其中，泡沫内介质(一般为空气)在声波作用下发生压缩伸张变形，引起介质与孔壁之间摩擦，使声能转化为热能;泡内介质在声波作用下，产生振动引起声波射向金属表面，从而产生漫射而干涉消音。因此，泡沫铝具有吸音、消音效能。泡沫铝孔的尺寸影响其对整个声波频率范围的吸收性能，孔越小，吸声能力越大。
泡沫铝耐火性能良好，铝熔点为660℃，由于无法承受自重，所以开始软化，但是并未熔化。当没有外力的约束时，泡沫铝就算是处在780℃的高温下还是会保持其原形，这说明和普通的吸音材料相比，泡沫铝能承受温度更高。而且，泡沫铝是一种不燃材料，不用担心其会产生有害气体。
泡沫铝大的比表面极大地提高了流体与材料表面的接触面积。泡沫铝的表面交换能力优良。泡沫铝是巨大表面化学反应的载体，同时也是制造加热器和热交换器的良好材料，利用泡沫铝的大比表面积，在流体通过时可实现高的物质与能量交换。
泡沫铝具有电磁屏蔽性能。泡沫铝板最适合来制作电气设备房的天花板和墙壁，泡沫铝具有优良的电磁屏蔽性能，也可作为电磁屏蔽材料，同时具有吸音特性，是一种颇为理想的材料。
泡沫铝受压达到其屈服点时，气泡隔膜发生形变，泡沫铝具有良好的缓冲、吸能效果，一层一层的连续变形，气泡破坏，表现出良好的缓冲效果。在过程中能产生极大的压缩变形，从而将冲击能量吸收。
低热导率。泡沫铝仅是1/60~1/500的纯铝的热导率，而线膨胀系数与纯铝相当。
施工方便。泡沫铝的切削性能好，可以用锯简单的切断。
泡沫铝表面有优良的防止声音和光线反射的效果。由于可以把气泡制成独立的或者连通的（即闭孔和开孔结构），所以它能够具有优秀的气密性、水密性或者通气性。
泡沫铝也可制成夹心使用，是一种强度较高且十分轻质的板材，可以在泡沫铝两面粘结上铝、铜、钛等薄板，制成加层板。
泡沫铝表面装饰效果好。涂装对泡沫铝的吸音效果几乎没有损害。采取特殊的工艺，完全可以用涂料对泡沫铝表面进行涂装。
2.2 泡沫铝的主要应用
泡沫铝作为一种新型功能材料将多种功能结合在一起。在低密度条件下，多孔结构有效地发挥着力学性能和结构性能，因而被广泛的应用在许多领域：
利用泡沫铝的低密度、高刚度、隔音性能、隔热性能、防火性能、吸能性能和受热时不放毒气等性能广泛适用于轨道交通行业。如车厢和集装箱中隔热隔音、吸能和防火、防毒部件上。
利用泡沫铝的隔音性能、吸音性能和吸能性能，用于城市建设中的环保领域，如：隔音屏；汽车制造业用在吸能元件和吸音元件上，如：保险杠和消音器。
利用泡沫铝的低密度、高刚度、低导热性能，广泛应用于节能性建筑，如：隔热墙体和防火隔热门，节能型移动房。
泡沫铝的吸音和防磁性能，也可应用在军工行业上，如：装甲车、潜艇外壳夹芯板。
在机械制造业、航空工业等领域上，泡沫铝可用来做隔热隔音、防震、吸能元件。泡沫铝这种功能材料已经在发达国家进行产业化生产，如美国、日本、加拿大、德国、韩国等。我国已有几十个单位在研究泡沫铝的产业化生产，部分已经投入规模化生产，能生产出有使用价值的产品。
3 结语
泡沫铝作为优良的新型材料，通常具有优秀的力学性能、化学性能和物理性能，以及可回收性。它以其性能稳定且适合于大规模的商业化生产而具有广阔的应用前景，其中包括吸声、吸能、隔音、散热、阻燃、减振、电磁屏蔽以及良好的阻尼等性能。随着社会发展，泡沫铝的应用价值会愈发凸显。
参考文献：
[1]王福川.《新型建筑材料》.中国建筑工业出版社.2003.07.
[2]湖南大学，天津大学，同济大学，东南大学合编.《土木工程材料》.中国建筑工业出版社.2002.07.
[3]朱张校.《工程材料》清华大学出版社.2001.
作者简介：葛鹏，（1980-）男，汉，辽宁沈阳人，毕业于沈阳建筑工程学院；研究方向：结构专业，高级工程师。