泡沫铝在汽车工业的应用

噪声控制、轻量结构和碰撞吸能性是汽车设计的重要因素。正是由于泡沫铝具有上述种种特性，使得泡沫铝得到广泛应用。泡沫铝在汽车工业中的应用主要体现是在轻质结构、吸能结构、吸声减震、散热隔热方面。

(1)泡沫铝在汽车吸能结构中的应用

泡沫铝之所以能作为吸能结构材料，是因为泡沫铝的压缩过程中有高而宽的应力平台。均匀的泡沫铝塑性变形阶段在0.5%~75%的应变范围中，其应力几乎恒定不变，而且能够吸收各个方向的能量。泡沫铝在应变时大量的能量由于塑性变形而被吸收，所以根据这一特性可以把泡沫铝应用到汽车的吸能结构上。
实际上，多孔的固体材料大都具有较好的抗冲击性能，但是相比于其他的聚合物泡沫材料，泡沫铝具有更高的强度和更宽的应力平台，而且泡沫铝受到冲击后的回弹量要比其他聚合物泡沫材料小的多，这也是为什么泡沫铝会被选用为吸能结构材料的原因。在汽车撞击区域内使用泡沫铝，可以通过泡沫铝的撞击变形来吸收大量的能量，从而达到保护乘员的目的。另外，在汽车钢结构或者铝结构中空件中填充泡沫铝可以改善结构件受到撞击后的变形行为，从而提高吸能能力和抗冲击性能

(2)泡沫铝在汽车轻质结构中的应用

泡沫铝是一种轻质功能材料，其密度约为0.2g/cm3~0.5g/cm3，密度是金属铝的0.1~0.2倍。常见的结构材料中，钢、铝和泡沫铝的比强度之比约为1:2.5:5，由此可知泡沫铝具有较高的比强度。正是由于泡沫铝相对密度小和比强度较高，将泡沫铝应用到汽车的某些零部件中，既可以在保证汽车某些构件强度、刚度的要求的同时，又可以最大化的减小汽车整体的重量。泡沫铝在汽车上的应用多用作泡沫铝夹层件，它是由熔融的泡沫铝夹芯板材和两块铝面板通过粘结剂连接生成的。泡沫铝夹芯结构材料用在汽车的车身构件，可以大大地提升车身板件性能。比如，将泡沫铝夹芯结构代替传统的钢板用到汽车发动机舱盖上，由泡沫铝夹芯结构制作的发动机舱盖刚度是普通钢板制作的发动机舱盖的7倍，而质量却是后者的75%。
目前，汽车上约20%的车身构件可以用泡沫铝夹芯钢板代替。随着科学技术的发展，泡沫铝生产工艺不断改善，应用到汽车结构件的泡沫铝也会越来越多，这不仅可以大大降低汽车结构件的复杂程度，而且可以减少零件数量。汽车应用泡沫铝后，随着汽车重量的减小，汽车耗油量也将大大降低，排放量也会减少。市场上普及的乘用车采用泡沫铝后，重量至少会减少60kg，相当于每百公里减小1升的燃油消耗。由此可以看到,泡沫铝在汽车工业中的应用前景还是比较广阔的。

(3)泡沫铝在汽车吸声减震中的应用

汽车工业领域中，汽车振动噪声是非常重要的研究领域。研究目的主要是要把汽车运行过程中产生的噪声振动尽量少的扩散到外部环境中，把外界的振动噪音隔离在汽车外面。 汽车的主要振动噪音源是汽车的发动机和变速箱一些动力传输部件，因此，可以将泡沫铝运用到发动机舱上来隔离汽车发动机振动噪音。比如，宝马汽车公司把泡沫铝填充到发动机支架内部，这样不但能够吸收发动机运转过程中产生恶噪音和振动，还能增强发动机支架的强度和刚度。

(4)泡沫铝在汽车散热隔热中的应用

泡沫金属的导热性介于普通的金属材料和非金属材料之间，泡沫铝是一种很强的耐热性材料，且在受热情况下不会散发有毒气体。正是由于泡沫铝在热性能方面的特性，使得泡沫铝在汽车绝热保温方面有优异的表现。例如，德国卡曼汽车公司运用泡沫铝夹层板，其保温绝热性能几乎比铝高出一倍。另外，采用泡沫铝材料代替发泡树脂材料不仅可以减少维修成本，提高使用寿命，还可以避免在交通事故中产生有毒气体，从而更大程度地降低事故损失和人员伤亡。