एल्यूमीनियम फोम के उत्पादन, गुण और अनुप्रयोगों पर एक नज़र डालें

एल्युमिनियम फोमएक हल्के, छिद्रयुक्त धातु सामग्री है जो एल्यूमीनियम आधार पर बनाई गई है, जिसमें शामिल हैमेंअनगिनत हवा के बुलबुले के साथ। इसमें धातु और फोम दोनों की विशेषताएं हैं, जो इसे एक अत्यधिक आशाजनक कार्यात्मक सामग्री बनाती हैं। इसकी निर्माण प्रक्रिया में मुख्य रूप से शुद्ध एल्यूमीनियम या एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं में योजक जोड़ना शामिल है, उसके बाद फोमिंग प्रक्रिया होती है। सैद्धांतिक रूप से,एल्यूमीनियम फोमसमान मोटाई की धातुएं पीवीसी से बने फोम की तुलना में अधिक ऊर्जा अवशोषित कर सकती हैं, क्योंकि धातुओं में प्लास्टिक की तुलना में अधिक कठोरता होती है।

के लिए पहला पेटेंटएल्यूमीनियम फोम1948 में अमेरिकी वैज्ञानिक ए. सोनिक को प्रदान किया गया, जिसमें इलियट ने सफलतापूर्वक उत्पादन कियाएल्यूमीनियम फोमतीन साल बाद। 1960 के दशक में, संयुक्त राज्य अमेरिका में एस्सर कंपनी ने एक स्थापित कियाएल्यूमीनियम फोमअनुसंधान और विकास केंद्र। 1991 में, जापान के क्यूशू औद्योगिक अनुसंधान संस्थान ने सफलतापूर्वक एक औद्योगिक उत्पादन प्रक्रिया विकसित कीएल्यूमीनियम फोमफोमयुक्त धातुओं पर पहला विश्व सम्मेलन 1999 में ब्रेमेन, जर्मनी में आयोजित किया गया था, जिसमें फोमयुक्त धातुओं के विनिर्माण और अनुप्रयोगों पर ध्यान केंद्रित किया गया था।एल्यूमीनियम फोम.

तारीख तक,एल्यूमीनियम फोमविभिन्न उपयोगों वाली सामग्रियों और भागों का उत्पादन विश्व स्तर पर किया गया है और इनका औद्योगिक क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। भविष्य में निर्माण, रासायनिक इंजीनियरिंग, परिवहन और एयरोस्पेस में भी इसकी व्यापक संभावनाएं हैं।

एल्युमिनियम फोम के प्रमुख गुण

स्वाभाविक रूप से, एक अत्यधिक मांग वाली नई सामग्री के रूप में,एल्यूमीनियम फोमइसमें कई अंतर्निहित "विशेषताएं" हैं:

1. हल्का वजन और उच्च कठोरता:का घनत्वएल्यूमीनियम फोमठोस एल्युमीनियम की तुलना में इसकी झुकने की विशिष्ट ऊंचाई लगभग 0.1 से 0.4 गुना होती है, फिर भी इसकी झुकने की विशिष्ट ऊंचाई स्टील की तुलना में 1.5 गुना हो सकती है।
2. असाधारण प्रभाव प्रतिरोध और आघात अवशोषण:का अवमंदन प्रदर्शनएल्यूमीनियम फोमठोस एल्युमीनियम से 5 से 10 गुना ज़्यादा हो सकता है। उदाहरण के लिए,एल्यूमीनियम फोम84% छिद्रता के साथ 50% विरूपण से गुजरने वाली यह सामग्री 2.5 MJ/M3C से अधिक ऊर्जा अवशोषित कर सकती है, जो ऊर्जा अवशोषण में अन्य आघात-अवशोषित सामग्रियों से कहीं अधिक है।
3. उत्कृष्ट ध्वनिक प्रदर्शन:बंद-कोशिका अवस्था में, जब ध्वनि तरंग आवृत्ति 800 और 4000 हर्ट्ज के बीच होती है, तो ध्वनि इन्सुलेशन गुणांकएल्यूमीनियम फोम0.9 से अधिक तक पहुँच सकता है। माइक्रो-थ्रू-होल और थ्रू-होल अवस्थाओं में, जब ध्वनि तरंग आवृत्ति 125 और 4000 हर्ट्ज के बीच होती है, तो ध्वनि अवशोषण गुणांकएल्यूमीनियम फोम0.8 तक पहुंच सकता है, ऑक्टेव बैंड औसत ध्वनि अवशोषण गुणांक 0.4 से अधिक हो सकता है।
4. अच्छा थर्मल प्रदर्शन:बंद-कोशिकाएल्यूमीनियम फोम80% से 90% छिद्रता के साथ इसकी तापीय चालकता 0.3 से 1 W/(mK) है, जो संगमरमर के समान है। मजबूर वायु संवहन के तहत, इसका ताप चालन प्रभाव उत्कृष्ट है।
5. एल्युमिनियम के संक्षारण प्रतिरोध, कम नमी अवशोषण, गैर-बुढ़ापे और गैर विषैले को बरकरार रखता है।
6. सुविधाजनक प्रसंस्करण और स्थापना:एल्युमिनियम फोमइसे काटा जा सकता है, ड्रिल किया जा सकता है, चिपकाया जा सकता है और सांचों का उपयोग करके विभिन्न आकृतियों में निकाला जा सकता है। यह साधारण एल्युमीनियम की तरह सतह उपचार से भी गुजर सकता है और बड़े आकार के हल्के, उच्च-कठोरता वाले पैनल बना सकता है। इसके हल्के "शरीर" के कारण,एल्यूमीनियम फोमसामग्री को बिना किसी यांत्रिक उठाने वाले उपकरण के आसानी से ऊंचाई पर स्थापित किया जा सकता है, जिससे छत और दीवारों पर सीधे चिपकने वाला बंधन संभव हो जाता है।

एल्युमिनियम फोम के निर्माण के तरीके

प्राथमिक विनिर्माण विधियाँएल्यूमीनियम फोमशामिल करना:

1. द्रव चरण विधि:इसमें तरल एल्युमीनियम से फोम संरचना बनाना शामिल है। यह पिघले हुए एल्युमीनियम में सीधे फोमिंग करके या पॉलिमर फोम या घनी पैक वाले छिद्र-निर्माण एजेंटों का उपयोग करके छिद्रपूर्ण सामग्रियों को ढालकर किया जा सकता है।
2. ठोस चरण विधि:तरल एल्युमीनियम के बजाय एल्युमीनियम पाउडर का उपयोग करके भी छिद्रपूर्ण सामग्री बनाई जा सकती है। चूँकि अधिकांश ठोस-चरण विधियों में एल्युमीनियम कणों को जोड़ने के लिए सिंटरिंग शामिल है, और एल्युमीनियम ठोस अवस्था में रहता है, इसलिए अधिकांशएल्यूमीनियम फोमइस विधि द्वारा उत्पादित सामग्री में छेद वाली संरचना होती है।
3. इलेक्ट्रोडिपोजिशन विधि:इस विधि में मुख्य रूप से प्लास्टिक फोम को आधार के रूप में उपयोग किया जाता है, जिसे फिर सुचालक बनाया जाता है और एल्युमीनियम के साथ इलेक्ट्रोडेपोसिट किया जाता है। वर्तमान तकनीक प्लास्टिक फोम को सुचालक चिपकने वाले पदार्थ के साथ डिप कोटिंग, रासायनिक प्लेटिंग और टिन फिल्म के मैग्नेट्रॉन स्पटरिंग जैसे तरीकों के माध्यम से सुचालक बनाने की अनुमति देती है।एल्युमिनियम फोमइस विधि द्वारा उत्पादित में छोटे और अधिक समान छिद्र होते हैं, अपेक्षाकृत उच्च छिद्रण होता है, और अन्य की तुलना में बेहतर प्रदर्शन और भिगोना विशेषताएँ होती हैं।एल्यूमीनियम फोमकास्टिंग विधियों द्वारा उत्पादित.

एल्युमिनियम फोम के अनुप्रयोग

क्योंकिएल्यूमीनियम फोमअनेक उत्कृष्ट गुणों को एकीकृत करने के कारण, इन गुणों के व्यापक उपयोग की आवश्यकता वाले क्षेत्रों में इसके अद्वितीय लाभ हैं।

1. परिवहन:कारों और मोटरसाइकिलों में हल्के पदार्थों का उपयोग करने से वाहन का वजन काफी कम हो सकता है, जिससे ईंधन दक्षता में काफी सुधार हो सकता है।एल्युमिनियम फोमइसका उपयोग हल्के लेकिन कठोर संरचनात्मक घटकों, जैसे कार बैफल्स और ट्रंक लिड्स को बनाने के लिए किया जा सकता है। यह वाहन बॉडी के चारों ओर टकराव बीम के लिए एक सामग्री के रूप में भी काम कर सकता है, जो अपनी उत्कृष्ट ऊर्जा अवशोषण क्षमताओं के माध्यम से प्रभाव क्षेत्र में विरूपण को बहुत कम करता है। मोटे तौर पर अनुमान लगाया गया है कि कार के पुर्जों का वजन ताकत से समझौता किए बिना 50% से अधिक कम किया जा सकता है। बढ़ती तेल लागत और ग्रीनहाउस गैसों के लिए वैश्विक विरोध के साथ,एल्यूमीनियम फोमभविष्य में पेट्रोलियम से बने प्लास्टिक की तुलना में इसका अधिक लाभ होगा।
2. एयरोस्पेस:वर्तमान एयरोस्पेस क्षेत्र में, छत्ते जैसी संरचना वाली सामग्रियों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। हालांकि, जटिल विनिर्माण प्रक्रियाओं के कारण, छत्ते जैसी संरचना वाली सामग्रियां अपेक्षाकृत महंगी होती हैं।एल्युमिनियम फोमसैंडविच पैनल कम घनत्व और उच्च विशिष्ट शक्ति वाली सामग्री होने के कारण छत्तेदार संरचित सामग्रियों के समान होते हैं, लेकिनएल्यूमीनियम फोमयह महत्वपूर्ण लागत लाभ प्रदान करता है और भविष्य में विकास में छत्ते जैसी संरचित सामग्रियों की जगह लेने की बहुत संभावना है।
3. निर्माण उद्योग:आधुनिक वास्तुकला सुरक्षा से समझौता किए बिना ऊर्जा दक्षता और पर्यावरण संरक्षण पर जोर देती है।एल्युमिनियम फोमपैनल हल्के और कठोर होते हैं। इसके अलावा, धातु के निहित लाभों के कारण, उनका अग्निरोधी प्रभाव आदर्श है। इसलिए, उन्हें लिफ्ट के आंतरिक सजावटी पैनलों और कुछ भवन घटकों में व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जा सकता है, जिससे ऊर्जा की खपत कम हो जाती है।
4. सड़क शोर कम करने वाली सामग्री:यातायात से होने वाला ध्वनि प्रदूषण हमेशा से ही शहरी प्रबंधन में एक जटिल मुद्दा रहा है।एल्यूमीनियम फोमप्रशासकों के लिए खुशखबरी है।एल्युमिनियम फोमशहरी रेलवे, एलिवेटेड पुलों और राजमार्गों के किनारे ध्वनि अवरोधक बनाने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। वर्तमान में, इस्तेमाल की गई कांच और प्लास्टिक सामग्री आदर्श नहीं हैं और इनका शोर कम करने वाला प्रभाव कम है।एल्यूमीनियम फोमयह इन सामग्रियों की तुलना में लगभग दोगुना है और कुछ विकसित देशों में पहले से ही इसका प्रयोग किया जा चुका है।

चुनौतियाँ और भविष्य की संभावनाएँ

वर्तमान में,एल्यूमीनियम फोमउद्योग घरेलू और अंतरराष्ट्रीय स्तर पर फल-फूल रहा है, लेकिन ऐसा लगता है कि इसके विकास में रुकावटें आ रही हैं। फोमयुक्त एल्युमीनियम के उत्पादन के लिए वर्तमान में उपयोग किए जाने वाले फोमिंग एजेंट न केवल कम फोमिंग दक्षता और असंतोषजनक परिणाम देते हैं, बल्कि अपेक्षाकृत महंगे भी हैं, जिससे उद्योग के विकास में गंभीर बाधा आ रही है।एल्यूमीनियम फोमउद्योग। इसलिए, क्या एक प्रभावी और उचित मूल्य वाला फोमिंग एजेंट विकसित किया जा सकता है, इससे उद्योग की सफलता या विफलता निर्धारित होगी।एल्यूमीनियम फोमसामग्री.

दुनिया भर के प्रमुख विकसित देशों ने सफलतापूर्वक आवेदन किया हैएल्यूमीनियम फोमनिर्माण, परिवहन, मशीनरी और इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योगों में। 2008 की शुरुआत में, विदेशीएल्यूमीनियम फोमबाजार उत्पादन 2.173 मिलियन टन तक पहुंच गया। उद्योग के क्रमिक विकास के साथ, मांग संतुष्टि दर धीरे-धीरे कम हो रही है, यह दर्शाता है कि वर्तमान उत्पादन मांग से पीछे रहने लगा है, इस प्रकार बाजार में प्रवेश करने का अवसर प्रस्तुत करता है। सामग्री के क्षेत्र में एक "ब्लैक टेक्नोलॉजी" के रूप में, एक बारएल्यूमीनियम फोमयदि विकास होगा, तो इसका भविष्य असीम होगा।