Demiryolu binek otomobilleri için köpüklü alüminyum

Çekiş kinetik enerjisinden tasarruf etmek, tren işletme maliyetini düşürmek, yolcu bölmesi gürültüsünü azaltmak ve yolcu konforunu artırmak için demiryolu binek otomobillerinin ölü ağırlığının nasıl azaltılacağı, her zaman yurtiçi ve yurtdışında demiryolu binek araç teknolojisi gelişiminin önemli bir yönü olmuştur ve araç tasarımının amacı. Binek otomobillerin hafifliği ve yolcu bölmelerinin gürültü kontrolü genellikle yeni malzemeler kullanılarak gerçekleştirilir.

Özgül ağırlığı 2.7 olan metal alüminyum ile karşılaştırıldığında, köpürtücü madde olarak titanyum hidrit kullanılarak, köpük alüminyum hacmi orijinalin 13 katına kadar genişletilebilir ve özgül ağırlık, 1 / 3 ahşaba eşdeğer olan 0.2 ~ 0.4'e düşürülebilir. Ultra hafif özelliklerine ek olarak, mükemmel mekanik, akustik, termal ve diğer özelliklere de sahiptir. Özellikle günümüz dünyasında mimari, otomobil, demiryolu binek otomobili, askeri ve benzeri alanlarda geniş uygulama beklentilerine sahiptir.

Enerji tasarrufu ve emisyon azaltımını savunurken, diyakronik önemi daha önemlidir.

Toplam kalınlığı 14,5 mm (sandviç tabakası 12mm) olan köpüklü alüminyum sandviç panel ve alüminyum petek sandviç panel örnek alınarak köpüklü alüminyum ve alüminyum peteğin özellikleri karşılaştırılmış ve analiz edilmiştir.

Mekanik özellikler. Genel olarak, köpüklü alüminyumun mukavemeti yoğun alüminyumun yaklaşık% 1'idir ve elastik modül yoğun alüminyumunkinin yaklaşık 1 / 50 ~ 1 / 100'üdür. Köpüklü alüminyumun mükemmel mekanik özellikleri, sıkıştırma ve yorulma özelliklerine yansır. Sıkıştırıldığında, köpüklü alüminyum belirli bir stres seviyesinde geniş bir stres bölümü gösterir. Örneğin,

1000 kg'lık aynı basınç yükü altında, 14.5 mm köpüklü alüminyum sandviç plaka ve alüminyum petek sandviç plakasının karşılaştırmalı test sonuçları, alüminyum peteğin deformasyonunun yaklaşık 2.1mm olduğunu, temel olarak köpüklü alüminyumun deformasyonunun olmadığını göstermektedir.

Akustik performans. Köpüklü alüminyumun mükemmel akustik performansı, sönümleme, ses yalıtımı ve ses emme performansına yansır. Makro bir malzeme olarak, köpüklü alüminyum alüminyum metal çerçeve ve gözeneklerden (ikinci faz gazı olarak kabul edilebilir) oluşur. İçeride çok sayıda mikro ve makro kusur vardır. Gözenekler ve matris arasında oluşan çok sayıda arayüz, iki faz arasındaki boşluğu arttırır.

Kusurlar, son derece düzensiz mikroyapı ve stres durumu üretmek için etkileşime girer. Dış kuvvet organizasyona etki ettiğinde, düzensiz gerilme durumunu yoğunlaştırır, çıkık hareketine ve kusur alanında plastik kaymaya neden olur, çıkık yoğunluğunu arttırır ve iki fazlı bir arayüz oluşturmak için çerçeve ile delik arasında büyük bir gerinim fazı farkı üretir.

İç sürtünmede üretilir, bu da mekanik özellikleri ısı enerjisine dönüştürür. Köpüklü alüminyum çekirdek malzemesinin ses yalıtım performansı, aynı kalınlığa sahip alüminyum petek çekirdek plakasından daha yüksektir. Diğer ses yalıtım malzemeleriyle karşılaştırıldığında, köpüklü alüminyum sadece geniş ses emme bandına sahip olmakla kalmaz, aynı zamanda iyi düşük frekanslı ses emme performansına da sahiptir.

Termal özellikler. Köpüklü alüminyumun erime noktası temel olarak alüminyumunkiyle aynıdır, ancak köpük yüzeyindeki oksit tabakasından etkilenir, köpüklü alüminyumun erime noktası sıcaklığı teorik erime noktasından daha yüksektir. Oksit tabakası yeterince kalın olduğunda ve sıcaklık dış kuvvet olmadan alüminyumun erime noktasından daha yüksek olduğunda, kalın oksit tabakası köpüklü alüminyumun gözenekli yapısını destekleyebilir. Isıtma oksitleyici bir ortamda devam ederse, oksit tabakasının kalınlığı artacak ve köpüklü alüminyum daha kararlı hale gelecektir. Köpük

Alüminyum malzemenin gözeneklerinde düşük ısı iletkenlik sistemine sahip hava ortamı bulunmaktadır. Köpüklü alüminyumun termal iletkenliği, alüminyumunkinin yaklaşık 1 / 60'ı olan alüminyum metalinkinden çok daha düşüktür ve gözenek temizleme oranının artmasıyla termal iletkenlik katlanarak azalır. Aynı koşullar altında, alüminyum petek plakası ve köpüklü alüminyum çekirdek malzemesinin yanma karşılaştırma testi gerçekleştirilmiştir. Alüminyum petek sandviç plakasının yüzeyi 20'li yaşlarda erimeye başladı ve 50'li yıllarda alüminyum petek sandviç plakasının yüzeyinde gaz oluşmaya başladı, köpüklü alüminyumda belirgin bir değişiklik olmadı.

Köpüklü alüminyumun hafif yapısı, enerji emilimi ve gürültü kontrolü, otomobil, demiryolu ve diğer ulaşım alanlarında yaygın olarak kullanılmasını sağlar. Alman Karmann Co, Ltd binek otomobil üst kapak plakası ve alt plaka üretmek için köpüklü alüminyum sandviç plaka seçti. Sertliği orijinal çelik bileşenlerden 7 kat daha büyüktür ve kütlesi orijinal çelik bileşenlerden% 25 daha düşüktür. Güney Kore demiryolu yolcu arabaları, çatı yapmak için köpüklü alüminyum sandviç panelleri benimsemiştir.

Köpüklü alüminyum , çarpışma enerjisinin güçlü bir şekilde emilmesine sahiptir, etkilendiğinde plastik deformasyon üretir, dış yükün darbe kuvvetini emer ve araçların ve personelin güvenliğini etkili bir şekilde koruyabilir. 1500 kg kütleye sahip bir otomobil 48 km / s hızla çarpıştığında, darbe alanı 1000 mm olarak hesaplanır × 150 mm ve 20 mm kalınlığında olarak hesaplandığında, toplam darbe enerjisinin% 84'ünü emebilir. Bu nedenle, demiryolu binek araç sürücülerinin ön ucu

Köpüklü alüminyum , servis ömrünü uzatabilen ve bakımı azaltabilen bileşenler için köpüklü plastik veya FRP'nin yerini almak için kullanılır. Aynı zamanda, trafik kazalarındaki kayıp ve kayıpları büyük ölçüde azaltmak için geleneksel malzemeler tarafından üretilen zararlı gazı da ortadan kaldırır. Demiryolu binek otomobilleri genellikle ana ses emici malzeme olarak cam yünü kullanır. Uygulama süresinin uzamasıyla, cam yünündeki nem içeriği artmaya devam edecek ve cam yünü ile sonuçlanacaktır.

Pamuğun iç yapısı çökerek makrogözenekli bir ortam oluşturur ve fısıltı performansı yavaş yavaş düşer. Demiryolu binek vagonlarının iç mekan susturulmasına köpüklü alüminyum uygulanabilirse, bir kez monte edilebilir ve kalıcı olarak kullanılabilir ve ses emme etkisi sürenin uzatılmasıyla azalmaz ve potansiyel yangın tehlikesi yoktur. Yüksek hızlı trenin yangın önleme performansını ve gürültü azaltma etkisini artırmak için, Kore km2 yüksek hızlı treninin vagonunda, zemin, yan duvar, bölme duvarı ve çatı gibi trenin hemen hemen tüm iç kısımlarında köpüklü alüminyum malzemeler kullanılmaktadır. Japonya'nın Shinkansen gezi otobüsü ayrıca jeneratörler, fanlar, klimalar ve diğer ekipmanlar tarafından üretilen gürültüyü azaltmak için ses yalıtım duvarı olarak köpüklü alüminyumu seçiyor. Şu anda, köpüklü alüminyum malzemeler Çin'deki Şanghay metrosunda ve Pekin Batong metrosunda başarıyla kullanılmaktadır.

Demiryolu binek otomobilleri için köpüklü alüminyum, ultra hafif, ses emilimi, alev direnci, enerji emilimi ve çevre koruma gibi mükemmel özellikleri nedeniyle gelecekte demiryolu binek otomobillerinin geliştirilmesinde geniş uygulama beklentilerine sahip olacaktır.