比重小,比强度大
由于金属材料中存在大量的孔洞,所以材料的比重显著减小,如上述的多孔模具钢的比重经测试只有
5.0g/cm ,比无孔的该材料(比重7.6g/cm )减少34.2%。如果是铝合金或镁合金的多孔材料,它们的比重可以小于l,只要材料的外表是致密的,那么它们可以浮出水面。
有人认为,金属材料内部分布大量的孔洞,那么其强度会大大削弱。一些文献指出,在材料的轻量化时,材料的形状因子是一个关键因素,形状因子包括了宏观形状因子和微观形状因子。在机械设计时经常不用圆棒而采用空心管,不用矩形截面而采工字型、兀字型等材料,所有这些都是改变宏观形状因子的措施。而将材料制备成多孔正是改变材料的微观形状冈子。经过材料的轻量化设计,可以得出:形状因子=宏观形状因子×微观形状因子。也就是说,在材料轻量化设计过程中,在考虑形状因子时,不单要考虑宏观因子,如果能考虑到微观形状因子,那么在材料的轻量化上可以收到成倍的效果。由于多孔金属材料比重小,比强度大,所以它可以构件的形式广泛应用于机械工具和交通运输工具上。如果将多孔材料轧制成板材,那么可以制作汽车,机器的蒙皮,以取代所用的板材。
鉴于多孔金属材料具有很好的能量吸收特性,所以它可以用于制造能量吸收器,减震缓冲器等应用于
机械工程和车辆工程。当它们受到突然的冲击时,不容易造成车毁人亡的恶性事故。
有些多孔金属材料是通过金属与气体的共品凝固获得的,所以材料内部储藏大量气体,只要这些孔洞
是封闭型的,那么当材料接收到振动源的能量时,由于材料内部具有很大的内耗,而将传递来的能量化解
掉。多孔金属材料还具有很好的吸声能力,所以广泛应用于噪音源的隔离材料,如多孔铝合金、镁合金应
用于潜水艇内的隔墙,可以很好地防止声纳的跟踪。用于人流嘈杂地方的天花板,可以大幅度降低噪音。将来该材料还可以用于汽车等交通工具上,减少发动机噪音的传出。
多孔金属材料具有很大的比表面积,所以它在电化学中被利用来制造电化学电极,可以大大提高电化
学反应过程中能量的释放,如泡沫镍电极电池就是一例。由于多孔金属材料的比表面积人,换热散热能力
高,耐急冷急热性能好,而且具有很好的吸声能力,所以它是汽车尾气处理器理想的材料。