第2版

美國有位叫科克斯的科學(xué)家突發(fā)奇思妙想:既然引起輕質(zhì)金屬發(fā)生化學(xué)員應(yīng)的“罪魁禍?zhǔn)住笔强諝?，那么，在真空中輕質(zhì)金屬會不會是很穩(wěn)定的呢?里真如此的話，雖然這些輕質(zhì)金屬在地球上不能大量使用，但是在太空中卻是大

有用武之地的，因為那里是真空的!

許多小朋友都玩過吹肥皂泡的游戲，如果用小細(xì)管向肥皂水中吹氣，則會產(chǎn)生大量的泡沫，小小的一滴肥皂水就可以變成大大的氣泡。利用這個原理1991年，科克斯在“哥倫比亞”號航天飛機(jī)上把鋰、鎂、鋁等輕金屬放在了一個石英瓶內(nèi)，用太陽能將這些金屬熔化成液體，再在熔化的金屬中通入氫氣。

7.5= 2.3

使金屬產(chǎn)生了大量氣泡，金屬冷凝后就形成了到處是微孔的泡沫金屬(見圖1-36)。

X9.5=22

代器縣大其，最班用賣

圖1-36 泡沫金屬

主 泡沫金屬中的泡沫結(jié)構(gòu)能使材料的體積大大擴(kuò)張，獲得更大的橫截面，因此用泡沫金屬制造的飛行器可以把總質(zhì)量降低一半左右。當(dāng)泡沫金屬承受壓力時，由于氣孔塌陷導(dǎo)致的受力面積增加和材料應(yīng)變硬化效應(yīng)，使得泡沫金屬具有優(yōu)異的沖擊能量吸收特性。實驗證明，用泡沫金屬制成的軸比同樣質(zhì)量的實心軸的剛性高得多

白書現(xiàn)在美國已經(jīng)將這種泡沫金屬應(yīng)用在了最新的航天器--“好奇號”火星探測器(見圖137)上。泡沫金屬的應(yīng)用對于航天探測事業(yè)起到了巨大的推動作用。

普驗?zāi)壳懊绹谥铝τ谟幂p質(zhì)金屬泡沫材料建造新-代的宇宙空間站，因為用這種

泡沫金屬建造的空間站除了質(zhì)量小、強(qiáng)度大 圖 1-37 “好奇號”火星探測器19

第1章金屬材料的發(fā)展歷程與人類文化

學(xué)反

等優(yōu)點之外，還可以在結(jié)束其使命重返地球時，在進(jìn)入大氣層的那一刻與空氣

果

劇烈燃燒，形成氣體或者粉末，不至于留在宇宙空間中成為太空垃圾。

是大

泡沫金屬還是一種制造過濾器的理想材料。利用泡沫金屬的通孔對流體介質(zhì)中固體粒子的阻留和捕集作用，可以將氣體或液體進(jìn)行過濾與分離，從而達(dá)

會

到介質(zhì)的凈化或分離作用，如從水中分離出油、從冷凍劑中分離水等。

理

多孔泡沫金屬具有強(qiáng)大的能量吸收能力，利用它的彈性變形還可以吸收大部分沖擊能量，如汽車的保險杠、航天器的起落架、各種緩沖器、礦冶機(jī)械的能量吸收襯層和汽車乘客座位前后的可變形材料等，采用較多的是鋁制泡沫

包

金屬。

大家知道，聲波是一種振動，當(dāng)聲音透過泡沫金屬時，可在材料的多空結(jié)構(gòu)內(nèi)發(fā)生散射和干涉，使聲能被材料吸收或被多孔結(jié)構(gòu)阻擋，這樣使泡沫金屬又具有了一種神奇的吸聲降噪功能。北京的地鐵里就采用了泡沫金屬隔聲板。