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文檔簡介

1、金屬蜂窩的開發(fā)、發(fā)展及應用摘要 系統(tǒng)介紹了金屬蜂窩的結構特性,綜述了金屬蜂窩在汽車、飛機、能源、化工以及由其嗣成的復合材料中的用途,剖析了其應用產品具有的優(yōu)勢和不足,展示了金屬蜂窩的發(fā)展方向和應用前景。關鍵詞 金金屬蜂窩窩 性質 應用Abstrractt Prooperrtiees oof hhoneeycoombeed mmetaals aree deescrribeed ssysttemaaticcallly.TTheiir aappllicaatioons is varriouus aareaas ssuchh ass auutommobiile,airrcraaft,cheemicca

2、l inddusttry,eneergyy annd ccompposiite matteriialss baasedd onn hooneyycommbedd meetall arre rreviieweed.FFutuure dirrecttionns aand pottenttiall apppliicattionns aare alsso ddisccusssed.Key wwordds honneyccombbed mettal,prooperrtiees,aappllicaatioons金屬蜂窩是是金屬骨骨架和蜂蜂窩孔(形狀與與蜜蜂的的巢穴極極其相似似)相間的的一種新新型功能能復合

3、材材料。因因其內部部結構含含有許多多蜂窩狀狀直通孔孔而得名名。這種種材料具具有獨特特的性能能:抗沖沖擊能力力、耐熱熱防腐、導導電、導導熱、隔隔熱、隔隔音、蓄蓄能、吸吸能減震震、電磁磁屏蔽等等。其性性能主要要取決于于蜂窩的的種類、蜂蜂窩的結結構(形狀、類類型、孔孔徑、孔孔隙率、開開口度、壁壁厚、密密度、比比表面積積等)、金屬屬基體材材料等三三大方面面。在最最近幾年年,金屬屬蜂窩得得到多方方面的研研究、開開發(fā)與應應用。應應用已涉涉及到航航空航天天、交通通運輸、軍軍工、電電子、環(huán)環(huán)保、能能源、機機械、化化工、建建筑等。目目前,金金屬蜂窩窩的開發(fā)發(fā)與應用用己初步步形成一一種高新新技術產產業(yè)。1.金屬蜂

4、蜂窩的結結構參數數與結構構特點11 結結構參數數金屬蜂窩的的主要結結構參數數有;孔孔徑、孔孔型(正六邊邊形、正正四邊形形、正三三角形等等,如圖圖1所示)、孔隙隙率、開開口度、密密度等。根根據應用用目的的的不同,對對金屬蜂蜂窩物理理性能要要求不同同,與其其密切相相關的結結構參數數也不同同。如蓄蓄能性能能主要與與孔徑、孔孔隙率及及孔型有有關;滲滲透性能能主要與與孔隙率率、孔表表面光潔潔度、孔孔徑大小小有關。12 結結構特點點 均勻孔孔徑:孔孔徑非常常均勻,幾幾何形狀狀規(guī)則;金屬蜂蜂窩的孔孔徑根據據用途和和成形方方法的不不同,可可大可小小。高開口度度:金屬屬蜂窩的的開口度度隨制作作方法的的不同而而變

5、化,一一般而言言,在66O 98 的范圍圍內變化化。 小密度度:金屬屬蜂窩是是一種多多孔的不不連續(xù)材材料,實實體部分分截面積積很小,所所以金屬屬蜂窩的的密度很很低,一一般為同同體積金金屬的335 150不等等。密度度小的金金屬蜂窩窩結構完完全可以以浮在水水面上。 高比表表面積:金屬蜂蜂窩的比比表面積積很大,達達1000040000m00m。 小壁厚厚:金屬屬蜂窩壁壁厚很小小,一般般在02mmm 以下下。蜂窩窩單元間間距為11 3mmm。圖1 金屬屬蜂窩各各孔型幾幾何外觀觀注:n是單單位面積積上的孔孔穴數目目,e是開口口度,例例如三角角形金屬屬蜂窩,設設Dlmmm,t一005rram,則則每平方

6、方厘米上上的孔個個數為2209,開開口度為為84。2.金屬蜂蜂窩的應應用一般來說,材材料的性性質決定定了它的的用途。金金屬蜂窩窩所具有有的多方方面優(yōu)良良性能,必必須決定定其多領領域、多多功能、多多形式的的應用?,F現階段較較為成熟熟的應用用主要集集中在兩兩大方面面:汽車車等地面面交通工工具(利用其其高比表表面積、高高比剛度度)和飛機機等航空空航天器器(利用超超輕質結結構、高高比剛度度)。金屬屬蜂窩通通常有兩兩種使用用形式:一種是是把蜂窩作為夾夾芯來制制作蜂窩窩夾層結結構;另另一種是是根據其其結構特特點而直直接應用用。21 汽汽車等地地面交通通工具目前所有汽汽車基本本上使用用的凈化化器均是是“陶瓷

7、瓷芯體”的的催化凈凈化器,但但是陶瓷瓷載體普普遍存在在著機械械強度低低、易脆脆性等缺缺點,。另另一方面面,陶瓷瓷材料荲荲青石對對催化劑劑的毒化化作用使使其轉化化率與使使用時間間成反比比,一般般其同一一標準實實際達標標壽命僅僅在萬公公里范圍圍內。目目前陶瓷瓷載體的的凈化器器,由于于導熱性性較差,一一般在汽汽車啟動動后至少少1200 秒以以后才能能開始工工作。因因此,近近年來研研制開發(fā)發(fā)性能更更為優(yōu)良良的金屬屬蜂窩載載體及其其催化轉轉化器在在國內外外都備受受關注,這這是因為為金屬蜂蜂窩載體體一般具具有蜂窩窩陶瓷載載體所不不能比擬擬的獨特特的性能能,例如如:金屬屬載體良良好的導導熱性能能和低的的熱容

8、量量有利于于催化劑劑的快速速起燃,并并且能夠夠及時將將催化劑劑燃燒所所產生的的熱量散散發(fā)從而而避免局局部過熱熱;金屬屬載體壁壁厚的可可減薄性性有助于于減少發(fā)發(fā)動機功功率損耗耗;金屬屬載體的的高機械械強度,不不易發(fā)生生脆裂,使使得金屬屬載體的的凈化器器能使用用到與汽汽車的“法法定”壽壽命同步步;另外外還具有有如高溫溫耐久性性及加工工便利等等諸多優(yōu)優(yōu)點。目目前在國國外金屬屬載體已已經開始始批量化化生產。 金屬載體由由薄片狀狀、耐高高溫、耐耐腐蝕的的金屬帶帶由特制制的滾壓壓機壓制制成波紋紋行條狀狀,再沿沿條狀金金屬平面面卷制而而成,形形成正弦弦波蜂窩窩結構。高高度及波波紋間距距可以控控制蜂窩窩尺寸及

9、及單位面面積上蜂蜂窩數量量。其外外殼一般般由具有有良好抗抗氧化性性、可焊焊接性以以及對耐耐高溫氣氣體腐蝕蝕性的低低合金鋼鋼來制作作,而對對于其中中的載體體卷制材材料則要要求要有有高的可可塑性及及可焊接接性,目目前最具具應用價價值的是是FeCCrAll合金。 HNakkamuure等等認為2,HSCCT(hhighh sppeedd ciivill trranssporrt)成成功的關關鍵在于于耐熱、輕輕質、低低成本材材料結結構的開開發(fā)與發(fā)發(fā)展,而而金屬蜂蜂窩夾層層結構便便是這樣樣一種有有希望的的結構,可可廣泛應應用于船船舶、高高速火車車、汽車車及房屋屋建筑和和高橋結結構。具具體來說說,利用用金

10、屬峰峰窩吸能能減震、高高比剛度度的優(yōu)良良性能,可可制造汽汽車、火火車、輪輪船等地地面交通通工具的的前部和和尾部的的防護桿桿以及頂頂篷,還還可以用用作減震震裝置;利用其其隔音性性能,制制成金屬屬蜂窩隔隔音夾層層板。但但就目前前來看,技技術和工工藝還不不夠完善善和成熟熟,應用用還局限限在一定定范圍之之內,還還需要加加強理論論研究和和加大開開發(fā)力度度。相對對而言,已已進入實實際應用用領域并并漸顯優(yōu)優(yōu)越性的的則是汽汽車尾氣氣催化凈凈化器。金屬蜂窩具具有的優(yōu)優(yōu)良特性性,在汽汽車尾氣氣催化處處理器上上有著很很好的應應用潛力力。與傳傳統(tǒng)的陶陶瓷載體體相比,金金屬蜂窩窩載體具具有起燃燃溫度低低(據報道道3,汽

11、汽車排放放污染物物的6OO 8O 來自于于冷啟動動后的1120ss,因此此要求催催化凈化化器載體體熱容量量小,起起燃溫度度低)、凈化化效率高高、排氣氣背壓小小、高比比表面積積、高機機械強度度、抗氧氧化性和震動性性優(yōu)良等等優(yōu)點。利利用金屬屬的導熱熱性,金金屬蜂窩窩載體使使人們利利用非尾尾氣加熱熱催化劑劑成為可可能;利利用金屬屬的導電電性,采采用電加加熱金屬屬蜂窩載載體,命命名催化化劑能在在30ss內達到到起燃溫溫度(3350)。近幾幾年,國國外一些些高級轎轎車上,已已開始采采用抗氧氧化性優(yōu)優(yōu)良的不不銹鋼箔箔或合金金制成的的金屬峰峰窩載體體。表22是金屬屬蜂窩載載體與陶陶瓷蜂窩窩載體的的部分比比較

12、數據據4。從表表2可以看看出,金金屬載體體的壁厚厚不到陶陶瓷載體體的3OO ,開開孔率比比陶瓷載載體提高高了近113,單位位體積表表面積明明顯高于于陶瓷載載體,對對降低排排氣背壓壓有利5。早在2O世世紀6OO年代初初,美國國就開發(fā)發(fā)出第一一代金屬屬蜂窩載載體催化化器,它它的載體體是由平平楞和瓦瓦楞型的的金屬薄薄片相疊疊后卷繞繞而成的的圓柱型型基體和和外殼組組合而成成,但是是金屬薄薄片之間間以及基基體與外外殼之間間的粘接接問題沒沒有解決決,直到到20世紀紀80年代代,使用用真空硬硬焊接工工藝66,才才解決了了金屬蜂蜂窩載體體的固定定問題。近近來,一一種具有有徑向結結構(ttrannsveersa

13、al sstruuctuure,簡簡稱TSS)的金金屬蜂窩窩載體7應應運而生生。該載載體孔道道表面為為波紋狀狀,使氣氣體從層層流變?yōu)闉橥牧鳎瑥膹亩蟠蟠筇岣吡肆藦U氣與與孔道表表面的接接觸面積積、傳熱熱與傳質質,進一一步提高高了催化化效率。圖圖2是金屬屬蜂窩載載體的一一般結構構。圖2 金屬屬蜂窩載載體的一一般結構構8金屬蜂窩載載體的不不足在于于:耐熱熱性較差差;制備備工藝更更嚴格;在劇烈烈溫度變變化下載載體和催催化劑涂涂層結合合的牢固固性問題題難以解解決。解解決辦法法:加強強耐熱合合金材料料的開發(fā)發(fā)與研究究;多元元復合材材料將是是其發(fā)展展方向之之一。研研究在合合金中添添加稀土土金屬的的工藝與與配

14、方,例例如在耐耐熱合金金中加入入鈰、銥銥、釷等等可提高高其抗氧氧化能力力,只需需加入002 CCe,便便可使使使用壽命命提高55倍,還還可以增增強表面面膜和合合金之間間的結合合力99。尋尋求載體體成型的的簡化工工藝或新新工藝,凈凈成型工工藝將是是其發(fā)展展方向之之一。例例如,作作者所在在課題組組采用粉粉末擠壓壓成型技技術已成成功開發(fā)發(fā)出高性性能的金金屬蜂窩窩載體,基基本解決決了上述述問題。2.2 航航空航天天器金屬蜂窩結結構最早早2是應用用于飛機機工業(yè),由由于其具具有優(yōu)良良的輕質質結構、高高溫強度度、耐熱熱、耐腐腐蝕、吸吸能減震震等性能能,再加加上它易易焊接、表表面處理理、變形形等加工工,便迅迅

15、速技術術性滲透透到其他他工業(yè)。目目前,金金屬蜂窩窩已經廣廣泛應用用于飛機機整流罩罩、阻流流板、副副翼、方方向舵、側側壁、車車門等承承受載荷荷不大,但但是剛性性要求高高、重量量輕的次次要結構構部件。更更可望在在電子設設備減震震墊、宇宇宙飛船船起落架架、減震震元件和和精密儀儀器的保保護、機機內裝飾飾等方面面有更廣廣泛、更更優(yōu)勢的的應用。例例如某公公司生產產的飛機機用蜂窩窩芯鋁箔箔厚度只只有0O3004mmm,應應用典型型如圖33和圖4。德國AluusuiisseeAinngenn公司111,112最最近開發(fā)發(fā)出一種種蜂窩單單元為六六邊形的的鋁蜂窩窩復合板板(如表3所示),具有有重量輕輕、剛性性高、

16、易易回收、易易開槽、冷冷彎弧、折折邊和壓壓縮成型型等優(yōu)點點??蓮V廣泛應用用于航天天器室內內幕墻、隔隔板、裝裝飾板等等;也可可應用于于建筑外外墻翻新新與室內內裝修等等。金屬蜂窩芯芯夾層結結構的不不足在于于,制造造、使用用過程中中容易產產生脫膠膠、剝離離等缺陷陷,造成成大量的的能源、材材料、人人力物力力的浪費費。近來來,針對對這一問問題,有有許多的的科研工工作者在在這一方方面展開開了深入入的研究究。表44為有人人就金屬屬蜂窩夾夾層結構構件膠粘粘劑改用用SY一14CC載體膠膠膜110后后的實驗驗結果。金金屬蜂窩窩復合板板的不足足在于抗抗彎能力與承承載力欠欠佳。有有人113便便采用加加強邊框框、用厚厚

17、槽型鋼鋼或鍍鋅鋅鐵板代代替鋁板板制成一一種新型型金屬蜂蜂窩復合合板,具具有彈性性恢復好好(其破壞壞為延性性破壞)、抗彎彎能力強強、承載載力高等等優(yōu)點。但但造型單單一、工工藝復雜雜。由于于工藝方方法及制制造成本本的原因因,目前前結構上上常用的的是金屬屬或非金金屬材料料制成的的六角蜂蜂窩芯材材。于是是有人14便將平平面板材材通過按按一定有有規(guī)律的的線系進進行皺褶褶,從而而形成各各種不同同構造形形式,不不同幾何何尺寸的的高度、變變高度或或曲面構構型等復復雜形狀狀的芯材材,可滿滿足航空空航天各各種不同同結構和和功能的的要求。2.3 金屬屬蜂窩材材料在消消防方面面的應用用用做隔焰防防爆材料料,在油箱箱中

18、放人人金屬蜂蜂窩材料料,其孔孔隙結構構可以把把油箱分分成許多多根小的的空間。一一方面,這這些孔隙隙骨架可可灶遏制制火焰的的傳播ii另一方方面,由由于蜂窩窩材料具具有很大大的表面面積,從從而具有有報高的的表面吸吸熱效應應當止止焰中的的高溫氣氣體或微微粒通過過多孔材材料時,由由于發(fā)生生迅速的的熱交換換,熱量量被吸收收和散失失,致使使氣體的的溫度降降低t使燃燒燒反應后后的最終終溫度大大為降低低,反應應氣體的的膨脹程程度大為為縮小,容容器內的的壓力值值增加速速度放慢慢而達不不到爆破破極限,從從而防止止了爆炸炸的發(fā)生生用于隔隔焰防爆爆的金屬屬多孔材材料是利利用吸收收爆炸氣氣體的熱熱量來進進行防爆爆的,因

19、因此應該該說在一一定容積積內加入入量越多多其防爆爆效果越越好,但但此時防防爆材辯辯的成本本和所占占體積也也相應增增加,因因此,應應找到一一個最佳佳裝入量量這可可以根據據容器的的強度和和工作溫溫度來確確定。從從金屬多多孔材料料的隔焰焰防爆原原理可職職看出為了得得到良好好的防爆爆效果,所所用的材材料應當當具有良良好的導導熱性、高高的熱容容量、低低的比重重以及一一定的強強度 且前國國內外多多采用鋁鋁臺金作作為原料料來制造造由于防防爆材料料直接和和可燃氣氣體,液液體接觸觸,不受受抑爆裝裝置接受受動作信信號后開開啟滅火火荊罐所所受的時時間限制制,抑爆爆教能高高,且有有耐腐蝕蝕、不會會影響燃燃料的性性能、

20、可可以長期期使用而而不需特特別的維維護等優(yōu)優(yōu)點,日日益引起起各界的的關注2.4 能源(1)蓄能能金屬蜂窩具具有優(yōu)良良的吸光光性能。就就正六邊邊形的空空心柱體體蜂格而而言,蜂蜂格的透透光率對對于平行行光可達達到977 以上上,對于于不平行行的光線線,蜂格格壁可以以將不垂垂直蜂窩窩平面的的大部分分光線遮遮擋,如如果在蜂蜂窩的單單面貼以以面板,則則蜂窩便便具有良良好的吸吸光性能能。由于于蜂格壁壁可以遮遮擋大部部分陽光光,使光光線的多多次反射射都在蜂蜂格壁上上進行(見圖5),因此此光線幾幾乎全被被蜂窩吸吸收,如如果蜂窩窩是黑色色的,蜂蜂窩的吸吸光性能能將接近近絕對黑黑體。利利用蜂窩窩的吸光光性能,可可

21、以制造造蜂窩結結構太陽陽能集熱熱板。圖圖6是關世世偉等設設計的一一種蜂窩窩結構太太陽集熱熱板示意意圖。在在這種集集熱板中中,隔熱熱層采用用蜂窩夾夾層結構構,蜂窩窩芯可使使用隔熱熱性能較較好的紙紙蜂窩,內內、外面面板可使使用較薄薄的金屬屬板,面面板與芯芯子之間間用膠粘粘劑粘接接。吸光光蜂窩使使用導熱熱性能較較好的金金屬蜂窩窩芯,玻玻璃板與與吸光蜂蜂窩之間間用透明明膠粘接接,導熱熱板與吸吸光蜂窩窩之間用用導熱膠膠粘接。這這種蜂窩窩集熱板板具有效效率高、整整體性強強和重量量輕等優(yōu)優(yōu)點。金金屬蜂窩窩還可開開發(fā)應用用于太陽陽能熱水水器水箱箱、太陽陽能收集集器、太太陽能電電池等,也也可用于于地熱源源的開采

22、采和應用用等。(2)隔熱熱利用金屬蜂蜂窩的高高孔隙率率和耐高高溫、耐耐溫度變變化、抗抗氧化性性能,可可用其制制作隔熱熱材料。蜂蜂窩本身身并不具具有隔熱熱性能,但但是蜂窩窩夾層板板(金屬板板一蜂窩窩一金屬屬板)卻具有有良好的的隔熱性性能。在在常用的的蜂窩夾夾層板的的蜂窩芯芯中,實實體材料料的體積積僅占11 3 ,其余余空間內內是處于于密封狀狀態(tài)的空空氣,由由于空氣氣的隔熱熱性能優(yōu)優(yōu)于任何何固體材材料,所所以蜂窩窩夾層板板具有良良好的隔隔熱性能能。隔熱熱材料可可廣泛應應用于航航空航天天器(如火箭箭發(fā)動機機噴注器器等)、消防防器具外外殼、消消防機器器人外殼殼、熱機機外殼、鍋鍋爐外殼殼等。(3)散熱熱

23、當通孔金屬屬蜂窩處處于高熱熱能流體體之中時時,由于于其大的的比表面面積和復復雜的三三維流動動,使之之具有較較高的散散熱能力力。自然然對流條條件下,在在一定范范圍內增增大孔徑徑和孔隙隙率可增增大對流流換熱能能力,強強迫對流流可顯著著提高換換熱能力力。多層層鈦蜂窩窩結構已已被廣泛泛用作聲聲學裝置置和緊湊湊換熱器器口 ,可廣廣泛應用用于汽車車等發(fā)動動機散熱熱器、換換熱器等等。2.5 化工利用金屬蜂蜂窩的高高比表面面積、高高孔隙率率、流體體可透過過性與可可選擇性性等特點點,在化化工領域域(制成的的金屬蜂蜂窩,可可以在化化肥、制制藥、水水處理、有有機化工工、食品品等行業(yè)業(yè)的液一一液分離離,固一一液分離離

24、,氣一一固分離離等工藝藝中發(fā)揮揮積極的的作用)將會有有潛在的的廣闊應應用空間間。例如如將之應應用在填填充床,將將大大提提高流體體傳熱傳傳質性能能。一般來說16,在蜂蜂窩顆粒粒固定填填充床中中流體流流速不是是太高,傳傳質模式式為對流流傳質和和分子擴擴散;填填充床容容器壁面面與床內內蜂窩顆顆粒層之之間,傳傳熱模式式為導熱熱、對流流、熱輻輻射(高溫)等。有有人117就蜂窩窩熱體式式熱交換換器流動動性能分分析后得得出:式中:h失失為阻力力損失,h1為局部阻力損失(Pa),h2為摩擦阻力損失(Pa),P1為流經填充床前的空氣靜壓(Pa),P2為流經填充床后的空氣靜壓(Pa),空氣通過填充床的阻力損失h失

25、僅與空氣的靜壓有關,等于流經填充床前后的空氣的靜壓之差 目前,在該領域的應用研究還不夠深入,真正有價值的應用還較少。但是,作為具有極強生命力的新興功能材料,通過材料工作者的不懈努力,可以預見,金屬蜂窩將會廣泛應用于化工分離領域、高效催化荊載體、高效電池電極、反應塔填料、熱管吸液芯等。2.6 其其他的應應用金屬蜂窩還還具有以以下優(yōu)良良特性和和用途:電磁波波屏蔽性性能。金金屬蜂窩窩具有較較好的電電磁波屏屏蔽性能能,特別別是高頻頻電磁波波的屏蔽蔽效果更更好。可可以用金金屬蜂窩窩制成電電子設備備外殼、電電子裝備備室、防防電磁輻輻射器、靜靜電防護護器等。制制作光電電轉化器器。利用用金屬蜂蜂窩大比比表面積

26、積、大孔孔隙率的的特點,可可制成光光電轉化化器。其其作用機機理為:當太陽陽光照射射在金屬屬通孔蜂蜂窩上時時,發(fā)生生復雜的的漫反射射,從而而,單位位時間內內吸收的的光子數數優(yōu)于其其他結構構,激發(fā)發(fā)出大量量的電子子,高效效率的實實現了光光電轉化化。一般般來說,孔孔徑越小小,孔隙隙率越大大,光電電轉化效效應越好好。 傳統(tǒng)材材料結結構替代代品。利利用其輕輕質結構構性能,可可以作為為現階段段廣泛應應用的水水泥電線線桿、天天花板、地地板、移移動隔板板、廣告告牌、各各種輕質質結構件件的替代代產品。利利用其吸吸能減震震性能,可可應用于于高速公公路的防防護欄、飛飛機場等等強聲源源隔音墻墻、民用用建筑裝裝飾隔音音

27、等。3.國內外外金屬蜂蜂窩的成成型技術術的發(fā)展展20世紀660年代代初,美美國開發(fā)發(fā)出了第第一代的的金屬蜂蜂窩結構構的汽車車尾氣處處理器的的載體催催化器,他他的載體體是由平平楞和瓦瓦楞型的的金屬薄薄片相疊疊后卷繞繞成的圓圓柱形基基體和外外殼組成成的,但但是金屬屬薄片之之間及其其基體和和外殼之之間的粘粘結問題題沒得到到解決,直直到800年代,使使用了真真空硬焊焊接工藝藝,才解解決了金金屬蜂窩窩的固定定問題。80年代末末期,用用不銹鋼鋼帶在滾滾齒機上上壓成等等邊三角角形波紋紋板,在在在他的的上面鋪鋪一層相相同寬度度的不銹銹鋼帶,卷卷成所需需的柱體體來制造造金屬蜂蜂窩狀的的結構。90年代人人們開始始

28、了對FFe-CCr-AAl合金金材料的的研究和和開發(fā),首首先是在在這種合合金金屬屬絲中加加入貴金金屬元素素,制成成網狀新新型蜂窩窩體,但但是鑒于于貴金屬屬元素的的稀少和和昂貴,并并沒有得得到很好好的應用用和研究究,而且且這種金金屬蜂窩窩的在高高溫下的的抗氧化化性及其其耐腐蝕蝕性都不不是很好好,為了了改善這這種金屬屬蜂窩的的缺點,KK.Emm-meericch在這這種金屬屬蜂窩中中提高了了Al的的含量,用用單滾鑄鑄造方法法直接將將液態(tài)的的合金以以很快的的速度進進行快速速冷卻處處理,可可以提高高Al的的含量,這這大大的的提高了了這種金金屬蜂窩窩的抗氧氧化性,在在加入少少量的銅銅和釔來來延長金金屬蜂

29、窩窩的使用用壽命,加加入Sii來提高高鋼的硬硬度。Tnoe嘗嘗試了一一種在卷卷制加工工之前對對金屬箔箔涂敷一一層活性性Al22O3層,并并將其在在含氧的的氣氛中中加熱,而而在卷制制后不再再對金屬屬蜂窩體體進行氧氧化的研研究。Toidaa研制了了一種用用金屬絲絲制成刷刷子蜂窩窩結構的的方法,在在金屬絲絲的表面面涂覆由由Al、ZZn或者者Sn等等金屬涂涂層,CC.stevve cchanng等通通過軋制制結合的的方法在在Fe-Cr-Al合合金箔的的兩側覆覆蓋了一一層含有有稀土LLa和CCe的金金屬All薄層,經經過擴散散處理獲獲得了具具有高的的抗氧化化性和加加工性能能的復合合材料,用用于制造造金屬

30、蜂蜂窩結構構的載體體。最近美國的的Asttro allloy公公司研制制了一種種不銹鋼鋼的多孔孔金屬載載體,具具有更高高的熱傳傳導性能能。直到19997年,人人們對于于Fe-Cr-Al合合金進行行了系統(tǒng)統(tǒng)研究后后,從抗抗氧化性性和高溫溫的疲勞勞強度的的角度出出發(fā),提提出了CCr和AAl的最最佳的含含量,CCr為220% ,All為5%,這也也是制造造金屬蜂蜂窩材料料的最佳佳的Fee-Crr-All合金材材料的配配比,從從而使金金屬蜂窩窩的開發(fā)發(fā)有了很很大的進進展。德國最近開開發(fā)出了了一種蜂蜂窩單元元為六邊邊形的鋁鋁蜂窩復復合板,具具有質量量輕、剛剛性好、嚴嚴直度好好,易回回收,易易開槽、冷冷彎

31、弧、折折邊和壓壓縮成型型等優(yōu)點點,廣泛泛的應用用于航天天器室內內幕墻、隔隔板、裝裝飾板等等??偨Y來說,國外金屬蜂窩的成熟成型技術如下:(1)合金鑄錠經過軋制,得到厚度為40到50um的金屬箔材;(2)經金屬箔材制成波紋狀;(3)波紋金屬箔與平板金屬箔疊在一起,卷制成蜂窩狀整體結構 ;(4)通過在含氧氣氛中加熱或電化學腐蝕對成型的金屬蜂窩進行預氧化。還有一種就是一種用金屬絲制成刷子狀蜂窩結構金屬載體的方法,在金屬絲的表面涂敷有Al、Zn、Sn等金屬涂層,。近些年來,人人們利用用壓擠工工藝進行行金屬蜂蜂窩的制制備工藝藝進行了了摸索和和改進,粉粉末擠壓壓方法得得到了很很好的發(fā)發(fā)展,粉粉末冷擠擠壓法即

32、即增塑粉粉末擠壓壓成型工工藝得以以應用,就就是把金金屬粉末末和一定定量的有有機粘結結劑混合合在較低低的溫度度下擠壓壓成坯塊塊,經過過干燥,預預燒和燒燒結并制制成粉末末冶金制制品,通通過規(guī)定定的壓模模嘴擠出出不同的的坯塊或或者制品品。隨著工藝的的改進,經經過了以以下兩個個階段,一一是多芯芯線模具具設計,這這種模具具可以精精確的擠擠壓成型型,成品品率高,制制品缺陷陷底,但但是擠壓壓制品存存在以下下不足,低低比表面面積,低低開口度度,比重重量大,低低孔密度度,制品品的開口口度有限限,壁厚厚大,孔孔徑大,難難以得到到較高的的孔密度度。針針對存在在的問題題,在多多芯線模模具試驗驗的基礎礎上,提提出了多多孔分流流模具的的設計方方案,在在擠壓開開始時,粉粉末粘性性體首先先經過分分流孔分分流,使使料分成成若干小小股,然然后再流流過模具具的成型型區(qū),在在定徑帶帶中成型型,經過過數次的的研究改改進,擠擠壓制品品的各項項性能指指標逐漸漸完善,分分流模具具的設計計鑒于以以下幾個個方面的的考慮對對模具進進行了三三次的改改進和優(yōu)優(yōu)化,11.提高高流動均均勻性的的改進,22.提高高內部結結合性的的改進,33.提高高外部結結合性的的改進。改改進后的的模具已已經能基基本滿足足了薄壁壁多孔的的蜂窩結結構后的的擠壓成成型。各各階段的的擠壓樣樣品圖如如下圖77所示: 多芯線擠壓壓模具擠擠壓樣品品圖 第一

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