球体开孔铝的用途
  球体开孔铝是一种在铝基体中含有一定数量、一定尺寸孔径、一定孔隙率的金属材料,它具有开孔材料的轻质特性,还具有金属材料优良的力学性能和热、电等物理性能,是集多种优良性能于一身的新型环保型结构功能材料。涉及航空航天、军械装备、机器制造、船舶及陆路运载工具、建筑等行业,对球体开孔铝材料的需求主要集中在吸音降噪、吸能缓冲、减振、防爆、散热、过滤、吸波、电磁屏蔽等方向的应用。

球体开孔铝在高铁/地铁列车中的应用

制作高铁/地铁列车防撞结构
在高铁列车机车头部和车厢间安装具有吸能性的防撞结构,当列车撞击时可以吸收全部或大部分动能,使列车缓冲停下,可以减少或避免乘客伤亡,保障乘客生命安全。

吸能球体开孔铝/铝管复合吸能柱,利用这种材料制作机车头部吸能防撞结构和车厢间吸能防撞结构,当列车在70Km/h以下时速相撞时,可以全部吸收列车撞击动能,可以保证撞击时车厢不再拱起,使列车缓冲、停下,从而可以保障乘客生命安全。

每个高速列车组(动车组) 的质量为400吨左右,高速列车行驶速度为300Km/h左右,由于驾驶员的本能反应,控制停车,相撞时速度快速降低,列车撞击速度按100Km/h计算,则撞击动能为 20× 105 KJ/m3,
10立方米球体开孔铝/铝管吸能柱的总吸能量为 6 × 105 KJ/m3 ,可以吸收近30%撞击动能,使列车缓冲,保护乘客和车辆安全。
如果时速降到70Km/h以下,全部撞击动能都能被吸收,使列车缓冲停下,保证乘客安全。
制作车厢间防撞结构
目前一些高铁列车车厢间采用橡塑管防撞结构,在撞车时,前个车厢受到后面车厢的撞击动能为,
1/2 ×M和×V差2
M和- 后面全部车厢质量之和;

V差- 后面车厢速度减去前面车厢速度。
球体开孔铝外套铝合金管吸能量较高,达到6×104KJ/m3,采用200mm厚度吸能盒安装在车厢端部,其吸能缓冲能力为橡塑管的数十倍。其结构如图2所示。

制作列车轻质高强地板

为降低车厢内振动和噪声,将目前胶合板地板替换成球体开孔铝地板,强度高,振动降低50%以上,噪声屏蔽20分贝以上。

制作高铁列车线路声屏障

目前高铁线路安装的“金属板插式声屏障”,该声屏障采用140mm厚度插板,适用于频率为100~200Hz的低频噪声,而对于高铁线路的中高频噪声(频率为1000~2000Hz)不具有吸声降噪功能,如图4,用15mm厚球体开孔铝吸声板,背后空腔为0~30mm,中间为折式镀锌钢板隔板,背板为1mm厚镀锌板,制成球体开孔铝吸声箱,如图5所示。用这种吸声箱替换原来的打孔铝板吸声箱,可以降噪20分贝以上。

制作电梯缓冲器

在电梯井底部,设置防坠落液压缓冲器(图8),其行程65mm~275mm,压强为10Mpa左右,能够吸收动能量为51KJ~215KJ。只能缓冲电梯由2楼以下坠落的动能。若电梯从3楼以上坠落,就会造成轿厢损毁、人员伤亡。为了提高电梯防坠落的安全性,需要增强电梯井底缓冲吸能的能力,需要安装球体开孔铝缓冲器,其结构如图9所示。采用充填球体开孔铝的铝管吸能柱,纵向排列,固定在铝桶型壳体内。设计上,与液压缓冲器可压缩高度相当部分为球体开孔铝缓冲器压缩部分,根据电梯的总高度计算球体开孔铝缓冲器的直径,使其吸能量与电梯从最高处坠落产生的动能相一致。例如,2000Kg电梯从100米坠落动能为2000KJ,需要0.05m3吸能柱,实际采用2倍以上的体积。吸能柱压缩强度20Mpa左右,电梯轿厢结构强度大于300Mpa,坠落冲击时,球体开孔铝缓冲器压缩吸能,保护轿厢和人不受冲击力作用。