Utilizzi dell'alluminio poroso sferico L'alluminio poroso sferico è un materiale metallico contenente una certa quantità, una certa dimensione dei pori e una certa porosità nella matrice di alluminio. Si tratta di un nuovo tipo di materiale funzionale strutturale ecologico che integra una varietà di eccellenti proprietà. Nei settori aerospaziale, delle attrezzature militari, della produzione di macchinari, delle navi e dei veicoli terrestri, dell'edilizia e di altri settori, la domanda di materiali in alluminio poroso sferico si concentra principalmente sull'assorbimento acustico e la riduzione del rumore, sull'assorbimento e l'ammortizzazione dell'energia, sulla riduzione delle vibrazioni, sulla protezione antideflagrante, sulla dissipazione del calore, sulla filtrazione, sull'assorbimento delle onde, sulla schermatura elettromagnetica e su altre applicazioni.

Applicazione dell'alluminio poroso sferico nel settore aerospaziale

1. Realizzazione di cuscini d'aria per attrezzature pesanti

Il cuscino d'aria a nido d'ape in lamiera d'acciaio, sviluppato nell'ambito del "Dodicesimo Piano Quinquennale" del mio Paese, presenta un'elevata densità e una ridotta capacità di assorbimento di energia. L'assorbimento di energia è di circa 500 kJ/m³ ed è adatto solo per velivoli di circa 10 tonnellate. Con l'installazione di 20 velivoli di grandi dimensioni, è necessario fornire cuscini d'aria per velivoli pesanti di circa 20 tonnellate. I cuscini d'aria per velivoli pesanti, realizzati in schiuma sferica di alluminio, sono illustrati nella Figura 1 e possono essere utilizzati per veicoli corazzati, carri armati, ecc. Veicoli da combattimento anfibi, ecc.; per velivoli di 20 tonnellate, lo spessore teorico della piattaforma del cuscinetto è di 250 mm, mentre lo spessore effettivo è compreso tra 500 e 800 mm, garantendo un atterraggio stabile; può realizzare velivoli con equipaggio, il che non solo garantisce la sicurezza dei soldati, ma anche la sicurezza immediata dopo l'atterraggio. Entra in battaglia e aumenta l'efficacia in combattimento delle tue truppe aviotrasportate.

2. Realizzazione di tombini per il lancio di missili terrestri

Le coperture dei silos missilistici terrestri sono realizzate con una struttura in acciaio al carbonio o in lega di acciaio, cemento armato e altri materiali (Figura 2). Il grande tombino è lungo circa 22 metri, largo circa 9 metri, spesso 1,5 metri e pesa più di 600 tonnellate. Il tombino è troppo ingombrante, il che non favorisce la rapida risposta di apertura e chiusura. Il grande tombino realizzato con una struttura composita di lamiera d'acciaio e schiuma di alluminio sferica è mostrato in Figura 3. La superficie superiore è in lamiera d'acciaio di 20 mm di spessore, lo spessore della schiuma di alluminio sferica centrale è di 600 mm; lo strato inferiore è in fibra di PE di 20 mm e lo strato inferiore in lamiera d'acciaio è di 10 mm di spessore. Il peso è di 90 tonnellate e la resistenza antidetonante è aumentata di oltre 1000 volte. Per la simulazione è stato utilizzato il proiettile semiperforante GBU-28 con un diametro di 370 mm e una carica ad alto esplosivo di 306 kg. Grazie all'effetto di smorzamento della compressione della schiuma sferica di alluminio da 600 mm di spessore, l'area del proiettile perforante sulla piastra di acciaio blindato da 20 mm di spessore è stata aumentata di oltre 200 volte. Pertanto, la forza del proiettile perforante è ridotta a meno del 100%, rendendone difficile la penetrazione.

3. Realizzazione di una porta antideflagrante in alluminio espanso sferico

La porta antideflagrante in cemento armato attualmente utilizzata (Figura 4) ha uno spessore totale di 300-400 mm, un peso di 20-30 tonnellate e una capacità antideflagrante di 3 MPa. Essendo troppo pesante, risulta difficile da aprire e chiudere. La porta antideflagrante è realizzata in una struttura composita di lamiera di acciaio al carbonio e alluminio espanso a sfere (Figura 5). Il pannello in acciaio al carbonio ha uno spessore di 5 mm e il sandwich centrale è in alluminio espanso a sfere spesso 100 mm. La lamiera di alluminio espanso a sfere e la lamiera di acciaio sono incollate con adesivo strutturale siliconico e poi rinforzate con bulloni a testa svasata. La capacità antideflagrante è superiore a 1000 MPa, con un incremento di 300 volte. La resistenza alla compressione è equivalente a quella di una lamiera di acciaio piena di spessore 110 mm; la massa è 1/12 di quella di una porta antideflagrante in cemento armato.