من بين المواد المختلفة المستخدمة في المجال الهندسي، تكتسب المواد المعدنية تدريجيًا أهميةً متزايدةً في الجوانب الهيكلية والوظيفية، نظرًا لخصائصها الممتازة في العديد من الجوانب، مثل الميكانيكا والعمليات. في المواد التقليدية، تُعتبر الثقوب عيوبًا هيكلية، وغالبًا ما تُصبح مركزًا لتكوين الشقوق وتمددها، مما يُسبب آثارًا سلبية، بل ومدمرة، على خصائص المادة. ومع ذلك، عندما يزداد عدد الثقوب في المادة إلى حدٍ معين وينتشر بانتظام، فإن وجودها يُضفي عليها خصائص مميزة، مما يُشكل فئة جديدة من المواد تُسمى المواد المسامية. تشمل المواد المسامية الاصطناعية الحالية البلاستيك المسامي، والسيراميك المسامي، والمعادن المسامية، وغيرها. يُعتقد عمومًا أنه عندما تكون مسامية المواد المسامية 40%-98%، يُمكن تسميتها مواد رغوية. يُعد المعدن الرغوي فرعًا من المواد الرغوية، ويتميز بنيته بالخصائص التالية: حجم مسام أكبر، ومسامية أعلى، وثقل نوعي أخف، ومساحة سطح نوعية أكبر، والمكون الرئيسي لهيكل الشبكة هو المعدن.
رغوة الألومنيوم معدن رغوي شائع الاستخدام، يتكون من هيكل ومسام من الألومنيوم، وهو مادة وظيفية جديدة طُوّرت في العقود الأخيرة. بصفتها مادة هيكلية، تتميز بخفة وزنها وقوة تحملها النوعية العالية. أما بالنسبة للمواد الوظيفية، فتتميز بخصائص فيزيائية متنوعة، مثل المسامية، ومقاومة الاهتزازات، وامتصاص الصوت، وتبديد الحرارة، وامتصاص طاقة الصدمات، والحماية الكهرومغناطيسية.
على الرغم من اتساع نطاق استخدامات مادة رغوة الألومنيوم، إلا أن التركيز الرئيسي منصبّ على تطبيق خصائصها الوظيفية، وغالبًا ما يكون التأثير على خصائصها الوظيفية على حساب خصائصها الميكانيكية. وقد كان التركيز على كيفية تعزيز الخصائص الوظيفية لرغوة الألومنيوم والحفاظ على بنيتها ذات الخصائص الميكانيكية الجيدة اتجاهًا بحثيًا شائعًا، والحل الشائع حاليًا هو رغوة الألومنيوم - المواد المركبة الفولاذية - مثل رغوة الألومنيوم "الساندويتش"، حيث تعتمد متانة المعدن على الطبقة السطحية، ورغوة الألومنيوم على الطبقة الأساسية لهيكل الألواح الساندويتش. وتشمل الطرق الرئيسية لتصنيع ألواح الساندويتش الرغوية المصنوعة من الألومنيوم والألواح المركبة الترابط واللحام.
وقت النشر: ٢٦ ديسمبر ٢٠٢٢






