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復合金屬泡沫帶走熱量,向更廣泛的應用靠攏,中國建材網,cnprofit.com
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復合金屬泡沫帶走熱量,向更廣泛的應用靠攏
2021年04月29日    閱讀量:99014    新聞來源:中國建材網 cnprofit.com  |  投稿

北卡羅萊納州立大學的研究人員已經證明,復合金屬泡沫(CMF)可以通過帶有鮮艷色彩的“模擬池火測試”,從而使這種材料更接近于在危險材料的包裝和運輸等應用中使用。此外,研究人員使用該實驗數據開發了一個模型,用于預測CMF的變化將如何影響其性能。


復合金屬泡沫帶走熱量,向更廣泛的應用靠攏 中國建材網,cnprofit.com


模擬池火災測試不是計算模擬中國建材網cnprofit.com。這是一項實驗性測試,必須考慮通過材料,才能考慮將其用于制造運輸危險材料的鐵路罐車。


在模擬池火災測試中,一塊材料的一側暴露在至少816攝氏度的溫度下100分鐘。一組熱傳感器位于面板的另一側。如果這些受保護的傳感器在100分鐘內的任何時間點都達到427攝氏度或更高的溫度,則該材料將無法通過測試。


為了進行測試,NC State研究人員使用了由鋼CMF制成的面板。CMF是一種泡沫,它由中空的金屬球體(由碳鋼,不銹鋼或鈦之類的材料制成)組成,并嵌入由鋼,鋁或其他金屬合金制成的金屬基體中?!颁?鋼” CMF表示球體和基體均由鋼制成。


“同樣厚度的固態鋼板在大約12分鐘內達到427攝氏度,”該論文的第一作者,北卡羅來納州立大學機械和航空工程學教授阿夫?!だ纫粒ˋfsaneh Rabiei)說?!霸谌啘y試中,我們的CMF鋼暴露在825攝氏度的相同溫度下整整100分鐘-使用保護傳感器在面板背面記錄的最高溫度在351到379攝氏度之間值得注意的是,鋼制CMF面板僅是在約12分鐘內未通過測試的實心鋼板重量的三分之一。


拉比伊說:“換句話說,CMF很大程度上通過了測試?!?“基于實驗和模型結果以及不確定性研究(所有這些都已在本文中進行了報道),厚15.9毫米的CMF鋼在很大程度上滿足了模擬水池著火試驗的驗收標準。我們正在測試CMF,將其用作運輸HAZMAT的新型隔熱系統,但它也與從軍車到建筑結構的應用有關?!?/p>


這項新的研究建立在以前的工作基礎上,發現CMF在隔熱方面要比由其制成的常規金屬和合金有效得多。綜上所述,這些發現凸顯了CMF在存儲和運輸核材??料,危險材料,炸藥和其他熱敏材料以及太空探索中的潛力。


但是,這項新研究還為研究人員提供了許多數據,可用于根據預期的應用來微調CMF的理想特性。


“由于我們可以控制CMF的特征,例如泡沫中空心球的大小,因此我們希望創建一個模型,以預測不同類型的CMF在模擬池火測試中的表現,” Rabiyi說?!斑@將使我們能夠設計未來的泡沫,以找到物理,機械和熱性能的最佳平衡?!?/p>


研究人員通過借鑒他們模擬的池火測試實驗中的數據來構建模型?;趯δP偷膰栏裨u估,他們發現模型的預測精確到10攝氏度以內。


Rabiei說:“我們的下一步包括擴展模型,以使我們能夠模擬所謂的火炬測試?!?“用于運輸危險材料的罐車中的材料也需要進行火炬燃燒測試,但是它需要更大的樣本-面板尺寸為4英尺乘4英尺?!?/p>


該工作是在美國運輸部管道與危險材料安全管理局的支持下完成的,批準號為DTPH5616C00001。


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