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    复合金属泡沫带走热量,向更广泛的应用靠拢
    2021年04月29日    阅读量:5426    新闻来源:中国建材网 cnprofit.com  |  投稿

    北卡罗莱纳州立大学的研究人员已经证明,复合金属泡沫(CMF)可以通过带有鲜艳色彩的“模拟池火测试”,从而使这种材料更接近于在危险材料的包装和运输等应用中使用。此外,研究人员使用该实验数据开发了一个模型,用于预测CMF的变化将如何影响其性能。


    复合金属泡沫带走热量,向更广泛的应用靠拢 中国建材网,cnprofit.com


    模拟池火灾测试不是计算模拟中国建材网cnprofit.com。这是一项实验性测试,必须考虑通过材料,才能考虑将其用于制造运输危险材料的铁路罐车。


    在模拟池火灾测试中,一块材料的一侧暴露在至少816摄氏度的温度下100分钟。一组热传感器位于面板的另一侧。如果这些受保护的传感器在100分钟内的任何时间点都达到427摄氏度或更高的温度,则该材料将无法通过测试。


    为了进行测试,NC State研究人员使用了由钢CMF制成的面板。CMF是一种泡沫,它由中空的金属球体(由碳钢,不锈钢或钛之类的材料制成)组成,并嵌入由钢,铝或其他金属合金制成的金属基体中。“钢-钢” CMF表示球体和基体均由钢制成。


    “同样厚度的固态钢板在大约12分钟内达到427摄氏度,”该论文的第一作者,北卡罗来纳州立大学机械和航空工程学教授阿夫桑·拉比伊(Afsaneh Rabiei)说。“在三轮测试中,我们的CMF钢暴露在825摄氏度的相同温度下整整100分钟-使用保护传感器在面板背面记录的最高温度在351到379摄氏度之间值得注意的是,钢制CMF面板仅是在约12分钟内未通过测试的实心钢板重量的三分之一。


    拉比伊说:“换句话说,CMF很大程度上通过了测试。” “基于实验和模型结果以及不确定性研究(所有这些都已在本文中进行了报道),厚15.9毫米的CMF钢在很大程度上满足了模拟水池着火试验的验收标准。我们正在测试CMF,将其用作运输HAZMAT的新型隔热系统,但它也与从军车到建筑结构的应用有关。”


    这项新的研究建立在以前的工作基础上,发现CMF在隔热方面要比由其制成的常规金属和合金有效得多。综上所述,这些发现凸显了CMF在存储和运输核材??料,危险材料,炸药和其他热敏材料以及太空探索中的潜力。


    但是,这项新研究还为研究人员提供了许多数据,可用于根据预期的应用来微调CMF的理想特性。


    “由于我们可以控制CMF的特征,例如泡沫中空心球的大小,因此我们希望创建一个模型,以预测不同类型的CMF在模拟池火测试中的表现,” Rabiyi说。“这将使我们能够设计未来的泡沫,以找到物理,机械和热性能的最佳平衡。”


    研究人员通过借鉴他们模拟的池火测试实验中的数据来构建模型。基于对模型的严格评估,他们发现模型的预测精确到10摄氏度以内。


    Rabiei说:“我们的下一步包括扩展模型,以使我们能够模拟所谓的火炬测试。” “用于运输危险材料的罐车中的材料也需要进行火炬燃烧测试,但是它需要更大的样本-面板尺寸为4英尺乘4英尺。”


    该工作是在美国运输部管道与危险材料安全管理局的支持下完成的,批准号为DTPH5616C00001。


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