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清洛基地的钛合金等金属新材料“黑科技”打开广阔应用前景

发布日期:2019-06-21  浏览次数:62
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  一块银色金属板,表面布满了孔洞,轻盈地漂浮在水面上,吸引众多观众窥探其原理……在日前于郑州举办的2019年河南省科技活动周及我市科技活动周进校园相关展会上,清华大学天津高端装备研究院洛阳先进制造产业研发基地带来的金属新材料,成为明星展品之一。
  这款颠覆人们常识的金属新材料,是清洛基地近几年引入的清华大学新技术产品——泡沫铝。
  “顾名思义,泡沫铝中间充满了孔洞,其生产方法有很多,包括熔体发泡法、直接吹气法、渗流法、粉末冶金法等。我们的技术为熔体发泡法,即在铝熔液中混入发泡剂,搅拌增黏后发泡剂会释放气体,使得铝熔液如面包发酵般膨胀并固化成型,产生发泡的效果。”清洛基地科研部常务副部长杨倩倩说。
  泡沫铝具有质轻却坚固的优点,其密度为金属铝的20%到40%,甚至可以比水密度还低,抗弯比刚度却为钢的1.5倍,且具有极佳的隔音效果。
  杨倩倩介绍,目前,国内隔音材料多为隔音棉、泡沫水泥等,存在低频噪声隔音效果差、不可回收等局限性。而泡沫铝在具有优良隔音效果的同时,还有强度高、可回收、耐高温等优点,应用前景广阔。
  例如,泡沫铝可直接粘贴到建筑外墙进行隔音,或竖在高架桥、轻轨两旁作为大型吸音墙,以减轻城市交通噪声;可安装在声学室、多功能厅内,通过吸音改善声响效果。在工业领域,泡沫铝可用于工厂机房、机器设备、户外建筑工地的噪声隔离。目前,国外已有高端轿车厂家使用泡沫铝复合材料实现车身轻量化及发动机的降噪。
  正因为有如此优异的物理性能,目前,源于清华大学的这一泡沫铝相关制备技术已经成功对外授权,产品批量应用于辽宁某港口的变电站隔音墙等工程建设中。经检测,该产品对低频噪声降噪效果优良,降噪率在30%以上。
  近年,清洛基地引入清华大学材料学院副教授刘源团队建立了特种金属材料研究所,开发出铝、镁、铜、有色金属及其合金的多孔、蜂窝、泡沫等特种结构材料,可广泛应用于航空航天、建筑、交通等领域。其中,钛合金三明治轻质结构具有重量轻、比重低,吸能和电磁屏蔽效果优异等优点,技术达国内领先水平。
  杨倩倩介绍,依托相关技术积淀,清洛基地牵头的特种装备用钛合金研发及其加工成形技术工程化研究,被列为郑洛新自创区创新引领型产业集群专项。未来,清洛基地将进一步加大技术攻关及产品的市场开拓力度,让更多新材料创新成果在洛阳自创区落地转化,开花结果。(洛阳日报首席记者 张锐鑫 通讯员 朱甜媛)
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