超輕多孔金屬材料的多功能特性及應用

秦偉偉

（山東凱文科技職業學院（本科），山東 濟南 250200）

超輕多孔金屬材料是在近幾年來最新出現的一種材料，這種材料有著非常好的抗震性和散熱性，同時也有著重量較輕的特點，也正是因為這種材料所具有的這些優勢，使其成為了行業領域內很多人們關注的重點內容。本文對于這種材料的各項功能進行分析，并對于這種材料的具體應用進行探討。超輕多孔金屬材料當中，有著很多孔洞，并且這些孔洞能夠進行形態的變換，以便于滿足相關工業設計和施工操作的具體需求。通過對于這種材料中的孔洞進行相應的處理，能夠充分的將其功能特點發揮出來[1]。例如在吸音或者吸震等方面都能夠發揮出較好的效果。相比于以往的機械材料來看，這種新型材料與之有著較大的區別，在超輕多孔金屬材料中，孔洞的直徑能夠達到微米的級別，而對于材料的屬性也能夠進行相應的控制，從而對于材料功能進行相應的改變。

1 什么是超輕多孔金屬材料

所謂超輕多孔金屬材料，就是在金屬材料當中有著大量的孔洞，同時金屬內部的這些孔洞都分別具有明確的方向，孔洞的直徑最小能夠達到幾微米，并且孔洞的形態為了滿足相應的設計要求也能夠進行相應的改變。大部分超輕多孔金屬材料中的孔洞都是以蜂窩的形式呈現出來，根據施工操作的實際要求而選擇相適應的材料，通過對于孔洞的改變能夠將其功能進行充分的發揮[2]。相比于普通金屬材料，超輕多孔金屬材料當中的微型結構有著非常豐富的變化，在確保金屬內部孔洞具有一定空隙的情況下，可以把孔洞的大小在毫米和微米之間進行調整，使得這種金屬材料具備更強的設計性，從而根據不同的要求來對于金屬材料中的孔洞直徑進行改變，進而充分的發揮出其功能特性。也正式由于超輕多孔金屬材料的這些特點和優勢，使其在當前的交通、機械、航天等多個領域當中發揮出了巨大的作用，為人們的生活和社會的發展帶來更多的便利條件。

2 超輕多孔金屬材料有那些功能特性

（1）重量輕。由于超輕多孔金屬材料當中存在著大量的孔洞，所以相比于同樣大小的金屬材料來看，這種金屬材料的重量較輕，且密度也只有同樣大小金屬材料的三分之一。例如同樣大小的多孔模具和無孔模具相比，多孔模具的比重要比無孔模具的比重小了三人之二。如果超輕多孔金屬材料的外部是密集性的，那么在特定的情況下，這種材料能夠浮于水面之上。

（2）抗振能力強。由于在進行超輕多孔金屬材料的制作過程中，需要將金屬中的孔內氣體進行低溫凝固，所以在這種材料當中實際上有著許多的氣體，這些氣體具有一定的緩沖能力，當這種金屬材料收到壓力的時候，這些氣體便能夠起到抗震的效果。當金屬外部出現的震源通過金屬表面傳遞到金屬內部時，因為金屬材料內部存在的孔洞，這時孔洞內部的氣體就會對壓力進行有效的緩沖，從而將傳遞到金屬材料內部的壓力消解掉。

（3）具備較強的散熱性和隔熱性。利用超輕多孔金屬材料作為電化學中的電機時，能夠充分利用這種材料多具備的高散熱性來幫助電化學反映時進行散熱，從而幫助化學材料能夠得以更加順利的進行能量釋放。同時，超輕多孔金屬材料也具備了較強的抗噪音能力，是對于噪音進行隔離處理時的一種非常有效的金屬材料。相比于普通金屬材料而言，超輕多孔金屬材料的最大特點就在于其內部存在著多個孔洞，所以在對于這種材料進行開發利用的過程中，應盡可能的增加其表面積，從而有效提升這種材料所具有的散熱能力。為了有效的進行環境保護工作，需要對于超輕多孔金屬材料進行有效的應用，由于這種材料所具備的降低氣體流動的能力，可以將其用于處理汽車尾氣，從而降低汽車尾氣對于環境造成的污染。

（4）強度高。這種新型金屬材料的性能較強，因為金屬材料內部的孔洞有著多種組合方式，所以可以通過相關的作用力原理來提升金屬材料的強度。

例如在航空航天領域當中，超輕多孔鋁層合板已經得到了非常廣泛的應用，這種材料有著非常強的剛筆性能。

（5）集成多種功能。超輕多孔金屬材料還具有同時集成多種功能的特點，能夠根據工程的具體需求來對于金屬材料內部的結構進行改變和優化，從而對于多種金屬材料進行組合，并將多種金屬材料的優點集合起來，來用于具體的設備當中。通過對于多種功能的集成來充分發揮出其所具有的作用和特點。

3 超輕多孔金屬材料的具體應用研究

（1）在交通運輸工具中的應用。由于這種新型金屬材料具有高強度，低重量的優勢，所以能夠在機械、交通等領域中得到十分廣泛的應用，在制造汽車過程中能夠作為鋼板材料來進行應用，不但能夠提升汽車材料強度，同時也能夠降低汽車重量。

（2）在能量吸收器中的應用。上文已經說道，由于這種新型金屬材料中具有大量的孔洞，所以其具有非常好的吸能功能，所以可將其運用在某些機械和汽車工程領域中，一旦某些機械或汽車出現撞擊時，能夠很好的對于這種撞擊的沖擊力進行吸收，提升安全系數。

（3）在隔離噪音材料中的應用。因為這種新型金屬材料中的孔洞有著大量氣體，所以能夠具有非常強的隔音能力。當把這種金屬材料作為隔音材料時，能夠非常有效的進行隔音，對于噪音環境的凈化具有非常重要的作用和意義。

（4）在制作骨骼材料中的應用。這種新型金屬材料本身與某些生物材料具有相似性，所以當將其作為骨骼材料時，不會與身體發生排斥，所以超輕多孔技術材料是非常理想的骨骼材料。

（5）在通訊工程中的應用。多孔金屬材料在吸收能量的同時，也能夠對于電磁波進行有效的吸收，因此可將這種材料廣泛應用與通訊領域當中，從而有效的提升通訊質量，使得通訊環境變得更加優質和流暢。

（6）在環保工程中的應用。由于超輕多孔金屬材料對于氣體所具有的敏感性，使其在生態環保工程中能夠發揮出較強的作用，例如可將其用于環保檢測，能夠有效的對于敏感氣體進行測試，從而迅速的找到致污原因。

（7）在多孔模具中的應用。超輕多孔金屬材料中的孔洞是相通的，所以具有非常好的透氣性能，如果在模具當中對于這種材料進行充分的利用，能夠對于模具的設計過程進行有效的簡化，從而起到節約成本的作用，同時也能夠促進材料的循環使用，為企業帶來更大的經濟效益。

4 結語

總的來說，超輕多孔金屬材料因為具有非常多的功能和特點，所以能夠在非常多的領域當中得到很好的應用。相信隨著未來科學技術的逐步發展，會有更多的新型材料被研發出來，從而推動人類社會的發展。與此同時，也要重視對于超輕多孔金屬材料進行進一步的開發和利用，使其能夠被更加廣泛的被應用到我們的日常生活當中，更好的推動社會經濟發展。