1. धातु फोम और एल्यूमीनियम फोम क्या है
इतिहास के दौरान, धातु फोम की खोज सामग्री इंजीनियरिंग के पूरे क्षेत्र की क्रांति में एक महत्वपूर्ण मील का पत्थर है। धातु फोम एक ऐसी सामग्री है जो धातु संरचना से बनी होती है जिसमें बड़ी संख्या में छिद्र होते हैं और संरचना के साथ गैस से भरे होते हैं [2]। इन धातु फोम के छिद्रों को आपस में जोड़ा या सील किया जा सकता है, और उन्हें क्रमशः ओपन-सेल फोम और क्लोज्ड-सेल फोम कहा जाता है, जैसा कि चित्र 2 (ए) (बी) [3] में दिखाया गया है। उनमें से, एल्यूमीनियम फोम सामग्री वर्तमान में सबसे अधिक आशाजनक फोम धातु है, इसकी उच्च छिद्रता, कम घनत्व, हल्के वजन, उच्च शक्ति, अच्छी संपीड़ितता, मजबूत प्रभाव अवशोषण, अच्छी ध्वनि अवशोषण प्रदर्शन और अच्छे विद्युत चुम्बकीय परिरक्षण प्रदर्शन के कारण। उत्कृष्ट प्रदर्शन, इसलिए "धातु स्टार" [4] के रूप में जाना जाता है
चित्र 2. एल्यूमीनियम फोम की संरचनात्मक विशेषताएँ: (ए) ओपन-सेल एल्यूमीनियम फोम; (बी) बंद-सेल एल्यूमीनियम फोम [3]
2. एल्युमिनियम फोमयुक्त धातु की खोज
पूरे इतिहास में, हड्डी, लकड़ी और प्यूमिस जैसी सामग्रियों का लंबे समय से व्यापक रूप से उपयोग किया जाता रहा है। कई शोधकर्ता भविष्यवाणी करते हैं कि इन सामग्रियों की उपयोगिता ने धातु फोम जैसी मानव निर्मित सामग्रियों के उत्पादन को बढ़ावा दिया है। हालाँकि वर्तमान में उपयोग की जाने वाली अधिकांश फोमिंग तकनीकें 1950 के दशक से प्रस्तावित की गई हैं, अध्ययनों से पता चला है कि एल्यूमीनियम फोम की खोज का पता 1926 में लगाया जा सकता है, जब मा डे मेलर ने पहली बार फ्रांसीसी पेटेंट में धातु फोमिंग का उल्लेख किया था। मेलर ने एक बार सुझाव दिया था कि पिघली हुई धातु में निष्क्रिय गैस डालकर या पिघली हुई धातु में कार्बोनेट जैसे फोमिंग एजेंट का उपयोग करके धातु फोमिंग प्रक्रिया को प्राप्त किया जा सकता है। हालाँकि यह केवल विचार पर आधारित एक पेटेंट है, लेकिन यह एल्यूमीनियम फोम के विकास में आवश्यक अगले चरणों की नींव रखता है। जॉन सी। इलियट ने 20 साल बाद इस विचार को और विकसित किया, मेलर पेटेंट का एक अद्यतन संस्करण तैयार किया और पहला उपलब्ध एल्यूमीनियम फोम पेश किया, जिसने बदले में 1990 के दशक में जापान में सामग्री के व्यावसायीकरण में योगदान दिया। रिलीज़ ने नींव रखी [5]।
3. एल्यूमीनियम फोमेड का प्रदर्शन और अनुप्रयोग
एल्यूमीनियम फोमेड एक उच्च छिद्रता और छिद्रपूर्ण संरचना वाली धातु है, जिसमें सील किए गए छिद्र धातु सामग्री की कुल मात्रा का लगभग तीन-चौथाई हिस्सा होते हैं, जिससे सामग्री बहुत हल्की हो जाती है [7]। उपरोक्त विशेषताओं के अलावा, एल्यूमीनियम फोमेड में प्रभावशाली ऊर्जा अवशोषण विशेषताएँ और उच्च संपीड़ितता भी होती है [7]। घनत्व के बारे में, शोधकर्ताओं ने पाया कि अधिकांश एल्यूमीनियम फोमेड नमूनों का घनत्व लगभग 0.4-1.2 ग्राम · सेमी -3 [6] है। इसके अलावा, एल्यूमीनियम फोमेड में ध्वनि अवशोषण, पुनर्चक्रण और कम तापीय चालकता भी होती है [7]।
अनुप्रयोग के संदर्भ में, एल्यूमीनियम फोम के विद्युत चुम्बकीय परिरक्षण, हल्के वजन और अवशोषण गुण इसे नियंत्रित परमाणु संलयन उपकरणों, ऑटोमोबाइल, एयरोस्पेस और निर्माण उद्योगों में उपयोग किए जाने वाले घटकों के लिए एक आदर्श उम्मीदवार बनाते हैं क्योंकि यह चरम भौतिक वातावरण के लिए प्रतिरोधी है। नियंत्रणीय परमाणु संलयन उपकरण में, बंद-कोशिका एल्यूमीनियम फोम एक उत्कृष्ट विद्युत चुम्बकीय परिरक्षण सामग्री है। एल्यूमीनियम फोम कंकाल के अंतर्संबंध के कारण, इसमें एक विशाल विशिष्ट सतह क्षेत्र और विद्युत चुम्बकीय तरंगों को अवशोषित करने और प्रतिबिंबित करने की अच्छी क्षमता होती है। अवशोषण हानि, परावर्तन हानि आदि जैसे विभिन्न नुकसान होते हैं, जिससे फोमयुक्त एल्यूमीनियम में उत्कृष्ट विद्युत चुम्बकीय परिरक्षण प्रदर्शन होता है। इसके अलावा, यह भी पाया गया कि फोमयुक्त एल्यूमीनियम की विद्युत चुम्बकीय परिरक्षण प्रभावशीलता ने पहले घटने और फिर विद्युत चुम्बकीय तरंग आवृत्ति की वृद्धि के साथ बढ़ने की प्रवृत्ति दिखाई [3]। एयरोस्पेस उद्योग में, फोमयुक्त एल्यूमीनियम का उपयोग अंतरिक्ष शंकु या टरबाइन भागों को बनाने के लिए किया जाता है। फोमयुक्त एल्यूमीनियम की कम गुणवत्ता के कारण, यह विशेष रूप से विमान घटकों के कुल वजन को कम करने के लिए उपयोगी है [7]। और एक उत्कृष्ट ऊर्जा-अवशोषक सामग्री के रूप में, फोमयुक्त एल्यूमीनियम का उपयोग अंतरिक्ष यान के बफ़र्स, कंपन अवशोषक और अंतरिक्ष यान के वापसी केबिन के निचले हिस्से के निर्माण के लिए किया जाता है, ताकि अंतरिक्ष यान सुरक्षित लैंडिंग प्राप्त कर सके और अंतरिक्ष यात्रियों और अंतरिक्ष उपकरणों की सुरक्षा की रक्षा कर सके। प्रभावी ऊर्जा अवशोषण और आघात अवशोषण के माध्यम से, फोमयुक्त एल्यूमीनियम अंतरिक्ष यान लैंडिंग के प्रभाव में अंतरिक्ष यात्रियों की सुरक्षा सुनिश्चित कर सकता है, जैसा कि चित्र 3 [8] में दिखाया गया है।
चित्र 3. प्रभाव-प्रतिरोधी बिल्ज की बेहतर आंशिक संरचना[8]
1-ऊपरी त्वचा; 2-फोम एल्यूमीनियम स्ट्रिंगर्स; 3-निचली त्वचा
ऑटोमोटिव उद्योग में, फोमयुक्त एल्यूमीनियम फ्रेम में उपयोग किए जाने वाले भागों की कुल संख्या को कम करने में मदद करता है, असेंबली प्रक्रिया को अधिक कुशल बनाता है, और अंततः लागत को कम करने और प्रदर्शन को बेहतर बनाने में मदद करता है [7]। वर्तमान में, फोम एल्यूमीनियम का उपयोग बाजार में ऑटोमोबाइल बॉडी संरचनाओं में एंटी-कोलिजन बार, बीम और डोर बीम में किया जाता है, जैसा कि चित्र 4 [9-10] में दिखाया गया है।
चित्र 4. (ए) कार बॉडी के आंशिक ऊर्जा अवशोषित करने वाले भागों का आरेख है;
(बी) फोम एल्यूमीनियम विरोधी टक्कर बार का योजनाबद्ध आरेख
निर्माण उद्योग में, फोमयुक्त एल्यूमीनियम का मुख्य उपयोग गंभीर शोर को रोकने के लिए एक सुरक्षात्मक, अग्निरोधी अवरोध के रूप में होता है। वास्तुकला में बंद-कोशिका एल्यूमीनियम फोम का विशिष्ट अनुप्रयोग शंघाई SOHO फ़क्सिंग प्लाज़ा है। डिज़ाइनर ध्वनि को अवशोषित करने और इन्सुलेट करने के लिए बड़ी मात्रा में फोम एल्यूमीनियम का उपयोग करता है, जैसा कि चित्र 6 [11] में दिखाया गया है।
एल्यूमीनियम फोमेड की खोज को एक उल्लेखनीय उपलब्धि माना जाता है। फोमेड एल्यूमीनियम सामग्री उत्कृष्ट विद्युत चुम्बकीय परिरक्षण प्रदर्शन, हल्के वजन, कम घनत्व, सदमे अवशोषण और ऊर्जा अवशोषण प्रदर्शन को जोड़ती है, इसलिए आज विभिन्न उद्योगों में इसका बहुत अच्छा प्रदर्शन है। व्यापक प्रयोज्यता। दिलचस्प बात यह है कि एल्यूमीनियम फोमेड एक पर्यावरण के अनुकूल उत्पाद भी है जिसे पुनर्नवीनीकरण किया जा सकता है, जिसका अर्थ है कि यह एक टिकाऊ सामग्री है और भविष्य में औद्योगिक अनुप्रयोगों में बड़ी मात्रा में इसका उपयोग होने की उम्मीद है।
पोस्ट करने का समय: नवम्बर-30-2021
