• cpbj

Mousse d'aluminium – une « étoile métallique » avec une combinaison d'excellentes propriétés

1. Qu'est-ce que le métal moussé et l'aluminium moussé
Au cours de l'histoire, la découverte des mousses métalliques a marqué une étape importante dans la révolution de l'ingénierie des matériaux. Une mousse métallique est un matériau constitué d'une structure métallique dotée d'un grand nombre de pores remplis de gaz le long de la structure. Les pores de ces mousses métalliques peuvent prendre la forme d'interconnexions ou de joints hermétiques, appelés respectivement mousses à cellules ouvertes et à cellules fermées. Parmi ces mousses,mousse d'aluminiumest actuellement le métal mousse avec le plus grand potentiel d'application, et est connu sous le nom de « métal star » en raison d'une série d'excellentes propriétés, telles qu'une porosité élevée, une faible densité, un poids léger, une résistance élevée, une bonne compression, une bonne absorption des chocs, une bonne absorption acoustique et un blindage électromagnétique. « métal star », largement utilisé dans l'ingénierie aérospatiale, la fabrication et d'autres méthodes de traitement dans le domaine des sciences physiques.

Caractéristiques structurelles de la mousse d'aluminium

Caractéristiques structurelles de la mousse d'aluminium : (a) Mousse d'aluminium à cellules ouvertes ; (b) Mousse d'aluminium à cellules fermées

2. Propriétés et applications deMousse d'aluminium
La mousse d'aluminium est un métal à forte porosité et structure poreuse. Les pores obturés représentent environ les trois quarts du volume total du matériau métallique, ce qui lui confère une grande légèreté. Outre ces propriétés, la mousse d'aluminium présente d'impressionnantes propriétés d'absorption d'énergie et une compressibilité élevée. Concernant la densité, les chercheurs ont constaté que la plupart des échantillons de mousse d'aluminium présentaient une masse volumique d'environ 0,4 à 1,2 g-cm-3. De plus, la mousse d'aluminium est insonorisante, recyclable et présente une faible conductivité thermique.

Localisation améliorée des cales résistantes aux chocs

Structure partielle de cale améliorée et résistante aux chocs : 1 – peau supérieure ; 2 –aluminiumferme en mousse ; 3 – peau inférieure

En termes d'applications, le blindage électromagnétique, la légèreté et les propriétés d'absorption de la mousse d'aluminium en font un candidat idéal pour les composants utilisés dans les dispositifs de fusion contrôlée, l'automobile, l'aérospatiale et la construction, grâce à sa résistance aux environnements physiques extrêmes. Dans les dispositifs de fusion contrôlée, la mousse d'aluminium à cellules fermées constitue un excellent matériau de blindage électromagnétique. Grâce à l'interconnexion de son squelette, doté d'une surface spécifique importante et d'une excellente capacité d'absorption et de réflexion des ondes électromagnétiques, diverses pertes, telles que les pertes par absorption et les pertes par réflexion, se produisent dans la mousse d'aluminium, ce qui lui confère d'excellentes propriétés de blindage électromagnétique. Il a également été constaté que l'efficacité du blindage électromagnétique de la mousse d'aluminium diminue puis augmente avec l'augmentation de la fréquence des ondes électromagnétiques. Dans l'industrie aérospatiale, la mousse d'aluminium est utilisée comme composant dans la fabrication de cônes ou de turbines spatiaux, ce qui est particulièrement utile pour réduire le poids total des composants aéronautiques grâce à sa faible masse. De plus, en tant qu'excellent matériau absorbant l'énergie, la mousse d'aluminium est utilisée dans la fabrication de tampons pour engins spatiaux, d'amortisseurs de vibrations et de fond de capsules de retour, ce qui permet des atterrissages en toute sécurité et protège les astronautes et les équipements spatiaux. En absorbant efficacement l'énergie et en amortissant les vibrations, la mousse d'aluminium peut garantir la sécurité des astronautes en cas d'impact lors de l'atterrissage d'un engin spatial.
Dans l'industrie automobile, la mousse d'aluminium permet de réduire le nombre total de pièces utilisées dans le châssis, ce qui optimise l'assemblage et, in fine, contribue à réduire les coûts et à améliorer les performances. Actuellement, la mousse d'aluminium est utilisée dans les pare-chocs, les traverses et les poutres de porte des carrosseries automobiles.

Barre de protection en mousse d'aluminium

(a) Schéma des parties de la carrosserie absorbant l'énergie localisée. (b) Schéma d'une carrosserie en aluminiummoussebarre de protection.

Dans le secteur de la construction, l’utilisation principale demousse d'aluminiumconstitue une barrière protectrice et ignifuge contre les bruits intenses. Parmi les exemples typiques d'application architecturale de la mousse d'aluminium à cellules fermées, on peut citer la station de métro londonienne et le SOHO Revival Square à Shanghai, où les concepteurs ont utilisé de grandes quantités de mousse d'aluminium pour l'absorption et l'isolation acoustiques.

Mousse d'aluminium à cellules fermées pour applications architecturales

(a) (b) Photographies de mousse d'aluminium utilisée à l'intérieur du SOHO Plaza, Shanghai ; (c) Mur composite absorbant le son en mousse d'aluminium + cavité métallique à la station Bermondsey, métro de Londres.

3. Conclusion
La découverte de la mousse d’aluminium est considérée comme une réalisation remarquable.mousse d'aluminiumCe matériau allie d'excellentes propriétés de blindage électromagnétique, une légèreté, une faible densité, des propriétés d'amortissement des vibrations et d'absorption d'énergie, ce qui le rend aujourd'hui très largement applicable dans divers secteurs industriels. Il est intéressant de noter que la mousse d'aluminium est également un produit écologique et recyclable, ce qui en fait un matériau durable qui, espérons-le, sera utilisé dans de nombreuses applications industrielles à l'avenir.


Date de publication : 26 décembre 2023