浅谈泡沫金属的性能及其在汽车上的应用

赵生莲

摘要：泡沫金属具有重量轻、密度低、强度高、良好的声音吸收能力、良好的隔热性能、吸收能量的性能的优点，因此被用于汽车部件的。

关键词：泡沫金属；汽车

泡沫金属是一种在金属基体中分布有无数气孔的多孔质材料，结构孔径大、孔隙率高、密度低，有许多物理与机械相结合的优良特性。此外，它的加工性好、可再生，因此这种新型材料在工程中有广泛的应用前景。

1泡沫金属的性能

泡沫金属的获得主要是通过去除金属中的其他物质来获得疏松多孔的结构或者是在熔融态的金属中产生气泡。它具备以下性能：

1.1重量轻、密度低，强度高

对于承受弯曲负载的装置，所用材料应具有较高的比强度。在质量给定的前提下，泡沫铝可使构件的弯曲强度更加优化。

1.2吸收能量的性能

由于泡沫金属是多孔结构，所以可用作能量吸收材料。在汽车安全性设计中，将泡沫金属用作吸收碰撞能量的主要材料也是十分适宜的。

1.3泡沫金属具有良好的声音吸收能力

1.4良好的隔热性能

2泡沫金属在汽车上的应用

“泡沫金属”是20世纪90年代末才出现的新型材料，但应用速度很快，有些新车型已经采用了这种材料。“泡沫金属”主要指泡沫铝合金。

由于泡沫金属具有上述性能，因此在轻量化及安全性方面显示出它的优势，从而受到了汽车行业的重视。

2.1泡沫铝材在汽车车门轻量化中的应用

车门（cardoorl是为驾驶员和乘客提供出入车辆的通道，并隔绝车外干扰，在一定程度上减轻侧面撞击，保护乘员。车门的好坏，主要体现在，车门的防撞性能，车门的密封性能，车门的开合便利性，当然还有其它使用功能的指标等。防撞性能尤为重要，因为车辆发生侧碰时，缓冲距离很短，很容易就伤到车内人员。它的轻量化主要是通过使用轻量化材料或是采用不同的轻质结构来实现的。而泡沫金属在轻量化及安全性方面显示出了优势，所以可以用于汽车车门。

2.2汽车发动机罩盖

发动机罩盖是行人在碰撞事故当中头部接触的主要区域之一。在冲击过程中，头部接触外罩板，外罩板变形，并带动内罩板一起变形，向下运动并吸收头部能量。若变形过大，行人头部有可能会与发动机罩盖下端的发动机舱部件发生二次碰撞，造成严重伤害。发动机罩盖设计需要尽量避免这一情况发生，让发动机罩盖在不对行人头部造成过大冲击的前提下尽可能多吸收行人头部的能量。而泡沫金属在轻量化及安全性方面显示出了优势，所以可以用于发动机罩盖的制造。

2.3行李厢盖

行李箱盖系统是汽车车身结构中相对独立的总成，是供乘员取放行李、工具及其他备用物品的必要通道。行李箱盖系统主要由行李箱盖焊接总成、行李箱附件（开启机构、锁、密封条等）组成。行李箱盖作为汽车的组成部分，是车身尾部最富变化和最受人关注的对象。一方面，行李箱盖作为车身结构中的重要组成部分，其造型风格、强度、刚度、可靠性及工艺性等必需满足车身整体性能的要求；另一方面，行李箱盖结构自身的视野性、安全性、密封等性能，既对整个车身结构性能影响较大，也是行李箱盖功能要求的重要部分。而泡沫金属具有重量轻、密度低、强度高、良好的声音吸收能力、良好的隔热性能、吸收能量的性能的优点，所以可以用于行李厢盖的制造。

2.4汽车翼子板

汽车翼子板是为了保护和遮盖车轮的一种外壳，一般有前翼子板和后翼子板之分。主要是根据汽车轮胎尺寸和性能来进行设计的，因为在行驶的过程中轮胎会发生不可预判的因素，使其轮胎行驶在固定的范围内。有些车辆的翼子板和汽车的躯壳是一体化，但有很多车辆的翼子板却是单独为一体的板块。翼子板是在不影响行驶过程而具有保护功能配件，它还有隔音功能。而泡沫金属具有重量轻、密度低、強度高、良好的声音吸收能力，所以可以用于汽车翼子板的制造。

2.5制作保险杠

保险杠是载货汽车和座位数≤20或车长≤6m的载客汽车在发生低速正、斜向碰撞时，减轻人员伤亡程度及汽车损坏程度的前后保护装置。

还可以用来制作纵梁、支柱。

3结束语

发达国家国家非常重视泡沫金属的应用和研究，欧共体已将泡沫金属在汽车上的应用列入光4明欧洲计划之中。制约泡沫金属在汽车工业上广泛应用的主要因素是其价格高昂。

（作者单位：攀枝花学院）