Automatic Welding, 2015, №04



2015 №04 (07)

2015 №04 (09)

---

Автоматическая сварка, № 3-4, 2015, с. 60-65
 

КОНСТРУКЦИОННЫЕ СВЕРХЛЕГКИЕ ПОРИСТЫЕ МЕТАЛЛЫ (Обзор)

М.А. Хохлов, Д.А. Ищенко

ИЭС им. Е.О. Патона НАН Украины. 03680, г. Киев, ул. Боженко, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
 
Реферат
В последние годы проявляется повышенный интерес к пористым металлам, которые имеют много привлекательных технологических свойств. В статье представлены основные технологические преимущества пористых металлов, обусловливающие перспективность их применения. Пористые металлы, сохраняя основные достоинства исходного материала, имеют во много раз ниже тепло- и электропроводность, а их звукопоглощение и демпфирующая способность выше. В качестве способов соединения пористых металлов могут быть использованы склеивание, пайка или диффузионная сварка. Пористый алюминий способен обеспечить беспрецедентное соотношение прочности к весу, что может активно применяться в аэрокосмических технологиях, где минимизация массы имеет большое значение. Наиболее широко применяемым на сегодняшний день свойством пористого алюминия является демпфирование и максимальное поглощение вибраций, волн и энергии удара при столкновениях. В ближайшем будущем пористые сплавы, в зависимости от степени пористости и проявления новых уникальных свойств, станут основными конструкционными и защитными материалами при создании военной амуниции, в строительстве, приборостроении, а также автомобильной, железнодорожной, аэрокосмической технике и кораблестроении. Пористые металлы интенсивно производятся с 2000 года в Европе, США и Японии. В Украине производство пористого алюминия освоено на экспериментальном уровне и до сих пор является дорогостоящим и энергоемким. Библиогр. 17, рис. 12.
 
Ключевые слова: сверхлегкие материалы, алюминий, магний, пористый алюминий, пеноалюминий, демпфирование, удельная прочность, приборостроение, телекоммуникационный спутник, аэрокосмическая индустрия, свариваемость
 
Поступила в редакцию 24.10.2014
Подписано в печать 08.04.2015
 
1. Rvan S., Christiansen E.L. Honeycomb vs. foam: evaluating potential upgrades to ISS module shielding [Электронный ресурс: // http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa. gov/20090016347.pdf].
2. Rvan S., Неdman Т., Christiansen E.L. Honeycomb vs. foam: evaluating а potential upgrade to inernatiоnal space station module shielding for micrometeoroids and orbital debris [Электронный ресурс: http://ston.jsc.nasa.gov/collections/trs/_techrep/TM-2009-214793.pdf].
3. http://www.aviationspectator.com/image/latest-aviation-images?page=223
4. Металлическая пена [Электронный ресурс: http://msd.com.ua/pena/metallicheskaya-pena].
5. Крушенко Г.Г. Некоторые технологии получения пенометаллов из металлических расплавов и их применение // Технология металлов. – 2013. – № 10. – C. 11–16.
6. Мартынюк А.М., Крупин Ю.А. Влияние структуры пеноалюминия на устойчивость материала при сжатии // Металлургия машиностроения. – 2011. – № 5. – С. 35–37.
7. Богданова А. Металл будущего станет пористым [Электронный ресурс: www.equipnet.ru/articles/metall/metall_556.html].
8. Ковтунов А.И., Хохлов Ю.Ю., Новский И.В. Перспективы использования магния для производства пеноматериалов // Металлургия машиностроения. – 2013. – № 4. – С. 9–11.
9. Why is Duocel aluminum foam so special [Электронный ресурс: http://www.ergaerospace.com/Aluminum-properties.htm].
10. Пат. 2404020 Россия, МПКB 22 F 3/10 (2006.01)B 22 F3/11 (2006.01). Способ получения плит пеноалюминия увеличенной длины / Н.В. Пасечник, В.В. Павленко, В.К. Орлов и др. – ВНИИМЕТМАШ. – N 2009110127/02; Заявл. 23.03.2009; Опубл. 20.11.2010.
11. Khokhlova J. Inter-granular phase formation during reactive diffusion of gallium with Al alloy // Materials science forum. Trans tech publication, Max Planck Institute for intelligent systems. – 2014. – Vol. 768–769. – P. 321–326.
12. Ищенко А.Я., Хохлова Ю.А., Хохлов М.А. Низкотемпературное соединение элементов биметаллических теплообменных блоков капсулирования микроэлектроники с использованием в конструкции пористых металлов // Матер. IV Междунар. конф. «Космические технологии: настоящее и будущее», 17–19 апреля 2013 г., Днепропетровск: ГП «КБ «Южное» им. М. К. Янгеля». – С. 107.
13. Пат. 69145 UA, МПК (2012.01) В01В 1/00, В23К 1/00. Спосіб з’єднання біметалевого блока для термоізоляції елементів мікроелектроніки / М.А. Хохлов, Ю.А. Хохлова. – №№ 10712 и 201110712; Заявл. 05.09.2011; Опубл. 25.04.2012.
14. Micro-structure transformation of diffusion zone in aluminum foam and monolithic magnesium alloy bimetallic joint / M. Khokhlov, Yu. Falchenko, Yu. Khokhlova, V. Syniuk // Proc. of the 5th Intern. сonf. «Fracture mechanics of materials and structural integrity», June 24–27, 2014, Lviv, Ukraine: Karpenko Physico-Mechanical Institute, NASU. – P. 551–556.
15. Khokhlov M., Falchenko Yu., Khokhlova Yu. Puculiarities of forming diffusion bimetallic joints of aluminium foam with a monolithic magnesium alloy // Proceedings of Cellmat-2014, 22–24 October 2014, Dresden, Germany. – 1 электрон. опт. диск (CD).
16. Khokhlova J., Khokhlov M. International Hi-Tech Match-Making Meeting // International Department of Organizing Committee of CCHTF, Chongqing, China, April 2014. – 4 p.
17. Ishchenko А., Khokhlova J., Khokhlov M. Low-temperature diffusion joining of dissimilar materials using gallium // European Conference of Aluminium Alloys «Aluminium Science and Technology», 5–7 October 2011. – Bremen, Germany. P. 31.