Розмір шрифту: 

Металеві піноматеріали є відносно новим класом матеріалів, які все більше розширюють області свого використання. Їх застосовують для амортизації ударів, шумо- та віброізоляції, підвищення жорсткості пустотілих профілів, зміцнення анкерів у бетонних стінах, негорючих, легких вогне- та теплостійких демфуючих конструкцій, термоізоляції, захисту від електромагнітного випромінювання тощо [1, 2]. Піноматеріали на основі алюмінієвих сплавів є одними з найбільш поширених, завдяки низьким значенням коефіцієнтів тепло- та електропровідності та щільності, високій корозійній стійкості та питомій міцності.
Механічні властивості піноалюмінію та інших металевих піноматеріалів не відрізняються високими показниками, тому їх досить часто «капсулюють» у гомогенний метал, отримуючи композитну «сендвіч-панель» [3, 4]. Такі панелі, подібно до металевих піноматеріалів, поглинають удари, а високе співвідношення міцності до ваги дозволяє використовувати їх для багатьох деталей автомобілебудування. Наявність листового металу на поверхні забезпечує жорсткість панелей та стабільність їх розмірів, що, у поєднанні з низькою вагою, робить ці панелі придатними для параболічних дзеркал на сонячних електростанціях [3].
Існують різні технології виготовлення композитних сендвіч-панелей, у яких поєднано піноматеріал та шари гомогенного металу. Найбільш очевидним способом є адгезійне з’єднання, коли до пластини піноматеріалу (вирізаної з великого блоку, або спіненої необхідною формою) приклеюють металеві листи. Хоча наявність клею може покращувати властивості матеріалу, наприклад підвищувати демпфуючу здатність, високі затрати та складність переробки матеріалу спонукають розвивати інші технології виготовлення сендвіч-панелей.
Відомі методи порошкової металургії, де тришарову заготовку із суміші порошку алюмінію та піноутворювача (наприклад, TiH2), з металевими листами з обох боків виготовляють екструзією або прокатуванням порошку (powder rolling). У подальшому заготовку нагрівають до температури піноутворення, що призводить до утворення пор всередині алюмінієвого шару [3, 5]. Однак незважаючи на можливість отримання виробів просторової конфігурації, технологія має певні недоліки:
– для отримання виробу необхідно мати дві форми – для попередньої
деформації металевих листів та для фінального піноутворення у заготовці;
– розміри майбутніх виробів обмежуються робочими розмірами печей
для термічного оброблення заготовок;
– у представленій технології піноматеріал, зазвичай, має нерівномірну
щільність та розподіл пор, що може негативно вплинути на властивості отриманого виробу [3].
Одним із методів рідкофазного отримання металевих пінометалів, у тому числі і композитних сендвіч-панелей, є лиття розплавів у форми з водорозчинними речовинами. Так, для формування композитної структури у ливарну форму попередньо встановлюють каркас з металевих листів (наприклад, титану) та заповнюють форму гранулами водорозчинних солей. Підготовлену форму заливають алюмінієвим розплавом, після охолодження якого композитний виливок поміщають у воду для розчинення солі. Перевагами даного методу є контролювання розміру пор, який визначається розміром гранул водорозчинних солей. Даний рідкофазний спосіб забезпечує одночасне формування композиційного матеріалу та шару піноалюмінію при заливанні розплаву. Виготовлений композит, у порівнянні з піноалюмінієм, має більш високі значення міцності на стиск при незначному підвищенні щільності [4, 6].
Таким чином, розвиток та вдосконалення рідкофазних технологій виготовлення пористих шаруватих титан/алюмінієвих композитів, які дозволять отримати якісний матеріал з контрольованими властивостями, а у подальшому – зі складною конфігурацією, є актуальним та перспективним.

Література:
1. Хохлов М. А., Ищенко Д. А. Конструкционные сверхлегкие пористые материалы (Обзор). Автоматическая сварка. 2015. №03-04. С. 60–65.
2. http://www.cymat.com
3. Bucher T. Laser Forming of Metal Foam: Mechanisms, Efficiency and Prediction: PhD thesisin Mechanical Engineering. New York, 2019. 224 p.
4. Ковтунов А. И., Мямин С. В., Семистенова Т. В. Слоистые композиционные материалы: электронное учебное пособие. Тольятти: Изд-во ТГУ, 2017. – 1 оптический диск.
5. Banhart J., Seeliger H. W. Aluminium Foam Sandwich Panels: Manufacture, Metallurgy and Applications. Advanced Engineering Materials.2008. Vol. 10, Issue9. P. 793–802.
6. Ковтунов А. И., Хохлов Ю. Ю., Мямин С. В. Технология формирования и свойства пеноматериалов. Авиационные материалы и технологии. 2015. №3. С. 64–68.