1. الخصائص الفيزيائية
مادة رغوة الألومنيوممن أهم مميزاتها خفة وزنها وكثافتها المنخفضة، وتناسبها مع حجم المسام، وكثافتها النوعية أكبر من حجم الألومنيوم بـ 0.1-0.6 مرة فقط، لكنها أعلى من مادة الرغوة بأكثر من 4 مرات. موصلية مادة الرغوة أقل بكثير من الألومنيوم الصلب، بل على العكس، مقاومتها أكبر، وهي موصلة رديئة. الموصلية الحرارية لرغوة الألومنيوم أقل بـ 0.1-0.2 مرة من موصلية الألومنيوم الصلب. بالإضافة إلى ذلك، تتميز الرغوة أيضًا بصلابة عالية، ومقاومة للاشتعال، ومقاومة للأكسدة، ومقاومة للشيخوخة، ومقاومة للعوامل الجوية، وسهولة إعادة التدوير، وغيرها.
بالنسبة للمعدات المعرضة لأحمال الانحناء، يجب أن تتمتع المادة المستخدمة بقوة تحمل عالية. وبمقارنة قيم القوة النوعية مع قيم رغوة الألومنيوم وبعض المواد الإنشائية الشائعة (الألومنيوم والفولاذ) (رغوة الألومنيوم: فولاذ = 5:2.5:1)، وُجد أن رغوة الألومنيوم تتميز بخصائص قوة تحمل نوعية عالية. وقد أظهرت الدراسات التجريبية إمكانية إجراء المعالجة الحرارية المناسبة لزيادة قوتها. وبالتالي، تستطيع رغوة الألومنيوم تحمل أحمال انحناء كبيرة.
2. الخصائص الميكانيكية
معامل المرونة، معامل القص، وحد المرونة لـرغوة الألومنيوميتناقص كدالة أسيّة مع زيادة المسامية؛
قوة الشد؛ يتميز رغوة الألومنيوم بضعف قوة الشد، وضعف الاستطالة، وظاهرة شبه الهشاشة. وقد وُجد أن حجم المسام يؤثر بشكل كبير على خصائص الشد. فعندما تكون الكثافة النسبية متساوية، تكون قوة الشد للمسام الصغيرة أكبر من قوة الشد للمسام الكبيرة.
قوة الضغط؛ قوة الشد لمادة الرغوة منخفضة، لكن قوة الضغط عالية؛ يمكن تقسيم منحنى إجهاد-انفعال الضغط الخاص بها إلى منطقة مرنة خطية، ومنطقة هضبة الخضوع، ومنطقة كثيفة. شكل منحنى إجهاد-انفعال الضغط للفتحات المختلفة للألومنيوم الرغوي هو نفسه بشكل أساسي، وخاصة في ارتفاع المنصة البلاستيكية، ولا يمكن أن يكون حجم الفتحة مجرد علاقة خطية، ولكن يجب أن يكون في نطاق فتحة معين للوصول إلى أعلى قيمة. يوضح الرسم البياني قوة ضغط الألومنيوم الرغوي وكثافته ومعدل الضغط للعلاقة بين أنه كلما زادت الكثافة، زاد الضغط.
3. توصيف الشفط
المواد الهيكلية المساميةيمكن استخدامها للشفط. تلعب الكتلة الصغيرة للورشة دورًا كبيرًا في قوة الامتصاص. خلايا الرغوة صغيرة وقوية وتمتص الحرارة جيدًا. تتميز مادة الرغوة بهضبة إجهاد طويلة أثناء الضغط وتمتص الطاقة من خلال الانفعال في ظل ظروف إجهاد ثابتة تقريبًا. تتطلب قوة الشفط المساحة الواقعة أسفل منحنى الإجهاد والانفعال، لذا تزداد قوة الشفط كلما كانت منصة الخضوع أعلى وأوسع. يؤثر حجم المسام بشكل معين على ارتفاع منصة الخضوع، ويمكن أن يؤدي اختيار حجم المسام المناسب إلى تحسين جاذبيتها. بالإضافة إلى ذلك، تختلف قوة الشفط بشكل غير رتيب مع المسامية، حيث تكون قوة الشفط أكبر عند مسامية معينة.
4. أداء التخميد
أداء التخميد هو قدرة المادة على تحويل طاقة الاهتزاز الميكانيكي إلى طاقة حرارية نتيجةً لأسباب داخلية. يمكن الاستفادة الكاملة من هذه المادة لتقليل الضوضاء والاهتزازات غير الضرورية. من الطرق المهمة لتحسين أداء التخميد للمواد المعدنية تعظيم التفاعل بين العيوب للحصول على أقصى تخميد خطي، وتوسيع الآلية الميكانيكية لتعظيم التخميد غير الخطي. تُظهر النتائج التجريبية أن المواد المسامية تتوافق مع الخصائص التنظيمية للمواد عالية التخميد، وأن وجود المسام له تأثير مهم على استجابة التخميد لبعض المواد المعدنية أو غير المعدنية.
وقت النشر: 30 نوفمبر 2023






