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球體開(kāi)孔鋁的用途
  球體開(kāi)孔鋁是一種在鋁基體中含有一定數(shù)量、一定尺寸孔徑、一定孔隙率的金屬材料,它具有開(kāi)孔材料的輕質(zhì)特性,還具有金屬材料優(yōu)良的力學(xué)性能和熱、電等物理性能,是集多種優(yōu)良性能于一身的新型環(huán)保型結(jié)構(gòu)功能材料。涉及航空航天、軍械裝備、機(jī)器制造、船舶及陸路運(yùn)載工具、建筑等行業(yè),對(duì)球體開(kāi)孔鋁材料的需求主要集中在吸音降噪、吸能緩沖、減振、防爆、散熱、過(guò)濾、吸波、電磁屏蔽等方向的應(yīng)用。


球體開(kāi)孔鋁在航空航天中的應(yīng)用

、制作重型裝備空降緩沖墊

我國(guó)“十二五”開(kāi)發(fā)的鋼板紙蜂窩空降緩沖墊,密度大,吸能緩沖能力很小,吸能量500KJ/m3左右,僅適用于空降10噸左右裝備。隨著運(yùn)20大飛機(jī)列裝,需要為空降20噸左右重型裝備配套緩沖墊,用球體開(kāi)孔鋁制造的重型裝備空降緩沖墊如圖1所示,可以空降重10~25噸裝甲車、坦克車、兩棲戰(zhàn)車等;空降20噸的裝備時(shí), 緩沖平臺(tái)的理論厚度為250mm,實(shí)際厚度選為500~800mm,著陸時(shí)平穩(wěn);可以實(shí)現(xiàn)載人空降,既可以保障戰(zhàn)士生命安全,著陸后又可以立即投入戰(zhàn)斗,提高空降部隊(duì)的戰(zhàn)斗力。


制作陸基導(dǎo)彈發(fā)射井蓋

陸基導(dǎo)彈發(fā)射井井蓋用碳鋼或合金鋼骨架、鋼筋混凝土等材料制成(圖2)。大型井蓋長(zhǎng)22米左右,寬度9米左右,厚度達(dá)到1.5米,重600多噸,抗爆炸沖擊波30Mpa左右,可被GBU-28半穿甲彈穿甲彈穿過(guò)。井蓋太笨重,不利于開(kāi)與關(guān)快速反應(yīng)。采用鋼板與球體開(kāi)孔鋁復(fù)合結(jié)構(gòu)的大型井蓋如圖3所示,上表面為20mm厚鋼板,中間球體開(kāi)孔鋁厚度600mm;底層PE纖維板20mm,最底層鋼板10mm厚。重量90噸,抗爆提高1000倍以上。用GBU-28半穿甲彈,彈徑370mm,306公斤高爆炸藥模擬,由于600mm厚度球體開(kāi)孔鋁的壓縮緩沖作用,使穿甲彈對(duì)20mm厚度裝甲鋼板的作用面積擴(kuò)大到200倍以上,因此,穿甲彈的作用力減小到二百分之一以下,很難穿透。


制作球體開(kāi)孔鋁防爆門(mén)

目前應(yīng)用的鋼筋混凝土防爆門(mén)(圖4)總厚度為300~400mm,重量為20~30噸,抗爆能力3Mpa。由于太重,開(kāi)與關(guān)困難。利用碳鋼板/球體開(kāi)孔鋁復(fù)合結(jié)構(gòu)制造防爆門(mén)(圖5),碳鋼面板5mm厚,中間夾心為100mm厚球體開(kāi)孔鋁。球體開(kāi)孔鋁板與鋼板間采用硅酮結(jié)構(gòu)膠黏貼,再用埋頭螺栓加固??贡芰Υ笥?000Mpa以上,提高300倍。 耐壓強(qiáng)度相當(dāng)于110mm厚度實(shí)心鋼板強(qiáng)度;質(zhì)量為鋼筋混凝土防爆門(mén)的1/12,厚度為400mm的鋼筋混凝土防爆門(mén)每平米質(zhì)量為1090Kg左右,每平米新型輕質(zhì)防爆門(mén)質(zhì)量?jī)H為128Kg,容易開(kāi)關(guān)。

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圖6.球體開(kāi)孔鋁神州飛船返回艙   注:(輕量化、吸能指標(biāo)2-25J/CM,高應(yīng)變率時(shí)吸能增幅達(dá)20-100%,壓縮過(guò)程持續(xù)吸能)