DE69838176T2 - Poröse metall/organische polymerverbundwerkstoffe - Google Patents

Poröse metall/organische polymerverbundwerkstoffe Download PDF

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Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Metallverbundmaterialien und genauer gesagt Metall/Polymer-Verbundmaterialien.
  • 2. Beschreibung des Stands der Technik
  • In vielen Fällen, wie z.B. in Fabriken, Kraftfahrzeugen, Schiffen und U-Booten, ist es wünschenswert, soviel Lärm wie möglich zu absorbieren. In Fabriken kann das Absorbieren von Maschinenlärm die durch den Industrielärm verursachte Lärmbelastung minimieren. Bei Kraftfahrzeugen kann das Absorbieren von Motorgeräuschen und durch die Straßenvibrationen verursachtem Lärm den Komfort für den Fahrer und Mitfahrer verbessern. Bei U-Booten und Schiffen hilft das Absorbieren des Maschinenlärms, die Ortung und Identifizierung durch feindliche Streitkräfte zu verhindern. Zusätzlich dazu müssen in Gebieten, in denen häufig Erdbeben auftreten, die Bauteile von Gebäuden, Brücken und ähnlichen Bauwerken nicht nur fest sein, sondern sollten auch Vibrationen dämpfen.
  • Bemühungen in der Vergangenheit in Bezug auf die Lärmreduzierung folgten einem von zwei Ansätzen. Dem Einsatz von weichen Verbindungskomponenten (z.B. Übergangsstücke, Auflagen) zur Isolation von Maschinen oder der Integration von akustisch dämpfenden Baumaterialien.
  • Diese Ansätze nach dem Stand der Technik haben beide Nachteile. Weiche Verbindungskomponenten vergrößern das Gewicht einer Vorrichtung, können Instandhaltung erforderlich machen und können den erforderlichen Design- und Leistungsmerkmalen zuwiderlaufen. Derzeit verfügbare akustische dämpfende Materialien weisen kein angemessenes akustisches Verhalten in großen Temperaturbereichen und keine ausreichende Belastungsamplitude und -frequenz auf oder weisen nicht die gewünschte Festigkeit und Beständigkeit gegenüber Umwelteinflüssen auf.
  • Es wurden deutliche Fortschritte gemacht, um die Festigkeit und Steifigkeit von Leichtgewichtmaterialien zu steigern. Beispiele für diese Entwicklungen umfassen die hochwertige dichtenormalisierte Festigkeit und Steifigkeit von Al-Li, Hartdispersion-verstärktes Aluminium und Titan, Aluminide und whisker- oder faserverstärktes Aluminium und Magnesium. Wenngleich diese Materialien herausragende Struktureigenschaften aufweisen, besteht weiterhin ein Bedarf nach hochfesten, leichten Baumaterialien, die auch die Dämpfungseigenschaften deutlich verbessern.
  • US-A-4.759.000 beschreibt akustisch transparente Fenster aus Aluminium/Nickelschaum, der mit einem akustisch nicht-absorbierenden Kautschuk, wie z.B. BE-Siliconkautschuk RTV-11, imprägniert ist. Dieses Patent lehrt oder schlägt vor, dass ein nützliches Material durch das Imprägnieren eines Metallschaums mit akustisch absorbierendem Polymer erhalten werden kann.
  • US-A3839080 offenbart einen Artikel aus geschäumtem Metall, worin die Oberflächen des Artikels mit Kunststoffmaterialien, wie z.B. Acrylnitrilbutadienstyrolpolymeren, beschichtet sind.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein akustisch dämpfender Verbundartikel bereitgestellt, der Folgendes umfasst:
    eine nichtelastomere Polymermatrix, in der ein Metallschaum enthalten ist, wobei der Metallschaum eine offenzellige Struktur aufweist und der Metallschaum mit der Polymermatrix imprägniert ist,
    worin:
    der Metallschaum auf eine Weise imprägniert ist, dass die offenzellige Struktur des Schaums vollständig durchdrungen ist und seine Zellen gefüllt sind.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Bildung eines Verbundmaterials bereitgestellt, das folgende Schritte umfasst:
    Imprägnieren eines Metallschaums, wobei der Metallschaum eine offenzellige Struktur aufweist, mit einer Harzkomponente; und
    Überführen der Harzkomponente in den Zellen in ein massives, festes, nichtelastomeres polymerisiertes Harz;
    worin:
    die Imprägnation auf eine Weise erfolgt, dass die offenzellige Struktur des Schaums vollständig durchdrungen ist und seine Zellen gefüllt sind.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Ein umfassenderes Verständnis der vorliegenden Erfindung wird durch Bezugnahme auf die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen und die beigefügten Zeichnungen gewonnen, in denen die gleichen Zahlen in verschiedenen Zeichnungen für dieselben Strukturen oder Elemente stehen, worin:
  • 1 das akustische Dämpfverhalten eines Aluminiumlegierungsschaum/Phthalonitril-Verbundmaterials zeigt, das unter den verschiedenen, nachstehend in Beispiel 3 beschriebenen Bedingungen wärmebehandelt wurde;
  • 2, 3 und 4 die Ergebnisse der Dämpfungsmessungen für ein Kupferschaum/Phthalonitril-Verbundmaterial in einem Frequenzbereich von 0,1 bis 10 Hz zeigen;
  • 5, 6 und 7 das Dämpfungsverhalten eines Titanschaum/Phthalonitril-Verbundmaterials unter den verschiedenen, in Beispiel 5 beschriebenen Wärmebehandlungsbedingungen zeigen;
  • 8 und 9 das Dämpfungsverhalten eines Zinkschaum/Phthalonitril-Verbundmaterials unter den verschiedenen, in Beispiel 5 beschriebenen Wärmebehandlungsbedingungen zeigen;
  • 10 ein Diagramm ist, das Tanδ in einem Frequenzbereich von 0,1 bis 10 Hz für verschiedene Polymere und Metallschäume zeigt;
  • 11 das Dämpfungsverhalten eines Schaums aus weißem Kautschuk und einer Aluminiumlegierung im Frequenzbereich von 0,1 bis 10 Hz zeigt;
  • 12 das Dämpfungsverhalten eines Schaums aus rotem Kautschuk und einer Aluminiumlegierung im Frequenzbereich von 0,1 bis 10 Hz zeigt;
  • 13 das Dämpfungsverhalten eines Epoxidharz/Aluminiumlegierungsschaums im Frequenzbereich von 0,1 bis 10 Hz zeigt;
  • 14 das Dämpfungsverhalten eines Acrylpolymer/Aluminiumlegierungsschaums im Frequenzbereich von 0,1 bis 10 Hz zeigt;
  • 15 das Spannungs-Dehnungs-Diagramm für ein Aluminiumlegierungsschaum/Phthalonitril-Verbundmaterial zeigt, das bei 280 °C 18 h lang, bei 325 °C 4 h lang und bei 375 °C 4 h lang wärmebehandelt wurde;
  • 16 das Spannungs-Dehnungs-Diagramm für ein Aluminiumlegierungsschaum/Acrylverbundmaterial zeigt.
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Bei dem Metallschaum der vorliegenden Erfindung kann es sich um ein beliebiges poröses Metallwerkstück handeln, insbesondere um einen Metallschaum, unabhängig von der Form oder der prozentualen Dichte, mit eine offenzelligen Struktur, die das Imprägnieren mit einem ungehärteten Polymer ermöglicht. Besonders nützliche Metalle umfassen Aluminium, Titan, Nickel, Kupfer, Eisen, Zink, Blei, Silber, Gold, Platin, Tantal und Legierungen (umfassend Stahllegierungen) auf Basis dieser Metalle. Es können auch andere Metalle eingesetzt werden. Aluminium, Titan und Legierungen aus diesen sind aufgrund ihrer geringen Dichte besonders nützlich.
  • Metallschäume können durch verschiedene bekannte Verfahren hergestellt werden. Beispielsweise kann ein geschmolzenes Metall hohem Druck ausgesetzt werden, so dass es ein nicht-reaktives Gas löst. Wenn der Druck abgelassen wird und das Metall abkühlen gelassen wird, tritt das gelöste Gas aus und lässt offenzellige Poren in dem Metallkörper zurück. Bei anderen Verfahren werden Schaumbildner zu dem geschmolzenen Metall zugesetzt. Bei einem anderen Verfahren werden Monomere mit Metallteilchen gemischt und das Gemisch wird erhitzt, um die Schaumbildung und Verfestigung des Harzes zu induzieren. Die Bezeichnung "Harz" umfasst, wie hierin verwendet, Präpolymere, Monomere und Gemische daraus. Ein "gehärtetes Harz" ist ein gehärtetes Polymer. Durch weiters Erhitzen verfestigen sich die Metallteilchen, und das Polymer hydrolysiert. US-A-4.569.821 verbessert das Verfahren dadurch, dass die Monomere durch ein stabilisiertes Hydrogel ersetzt werden, was eine vollständigere Pyrolyse der organischen Komponenten während der Bildung des Metallschaums ermöglicht.
  • In einem Schaum ist die Porengröße als Anzahl der Poren pro linearer Längeneinheit definiert. Da Schäume nur dünne Stege zwischen den Poren aufweisen, entspricht der Hohlraumdurchmesser einer Pore in etwa dem Kehrwert der Porengröße des Schaums. Durch eine Senkung des Hohlraumdurchmessers wird die Kontaktoberfläche zwischen dem Metallschaum und dem Polymer gesteigert. Wenn die prozentuale Schaumdichte (% Schaumdichte = Dichte einer Volumeneinheit Schaum/Dichte einer Volumeneinheit Metall × 100) des Metallschaums sinkt, weist das Endprodukt immer mehr die Struktureigenschaften des Polymermaterials auf. Wenn die prozentuale Schaumdichte des Metallschaums sinkt, sinkt auch die Steifigkeit des Verbundmaterials. Auch bei einer extrem geringen prozentualen Schaumdichte ist die Steifigkeit des Verbundmaterials jedoch höher als jene der einzelnen Komponenten für sich. Die prozentuale Schaumdichte und die Porengröße bestimmen auch die Anzahl der Polymer/Metall-Berührungsflächen, die eine akustische Vibration durchdringen muss. Wie untenstehend erläutert wird, sind es die Polymer/Metall-Berührungsflächen, die hauptsächlich zu den schalldämpfenden Eigenschaften der Verbundmaterialien der vorliegenden Erfindung beitragen. Eine typische nützliche Porengröße beträgt 5-100 Poren/Zoll. Häufiger wird eine Porengröße von etwa 10-50 Poren/Zoll eingesetzt, und am häufigsten sind es 10-40 Poren/Zoll, die eingesetzt werden. Typischerweise beträgt die prozentuale Schaumdichte etwa 5-40. Häufiger beträgt sie etwa 8-10.
  • Typischerweise weisen die Poren (in der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen auch als "Zellen" bezeichnet) in dem Metallschaum eine lokal gleichmäßige Größe und Verteilung auf, um die strukturellen und akustischen Eigenschaften der Verbundprodukte der vorliegenden Erfindung besser vorhersagen zu können. In der gesamten vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen weist ein Schaum eine lokal einheitliche Porengröße und -verteilung auf, wenn die meisten Poren des Schaums von gleichmäßig verteilten Poren mit etwa demselben Hohlraumdurchmesser wie die umgebene Poren umgeben sind. Durch lokal uneinheitliche Porengröße oder -verteilung in dem Metallschaum wird die Möglichkeit beeinträchtigt, die Eigenschaften des resultierenden Verbundmaterials vorhersagen zu können. Bei Wunsch kann der Metallschaum in Regionen mit verschiedener Porengröße geteilt werden oder eine Porengrößeabstufung in einer beliebigen Richtung entlang des Metallschaums aufweisen, während die Porengröße weiterhin lokal einheitlich ist, ohne dass dadurch die Vorhersagbarkeit der Leistung beeinträchtig wird.
  • Der Metallschaum kann durch ein beliebiges verfügbares Verfahren imprägniert werden. Typischerweise wird der Metallschaum dadurch imprägniert, dass er mit einer Harzkomponente kontaktiert wird. Die Harzkomponente kann ein unverdünntes Harz oder ein unverdünntes Harzgemisch sein oder kann nach Wunsch beliebige Katalysatoren, Härtungsmittel oder Additive enthalten. Bei der Harzkomponente kann es sich um ein Pulver (mit ausreichend geringer Teilchengröße, um in die Poren des Metallschaums einzudringen), eine Schmelze, eine Flüssigkeit bei Raumtemperatur oder eine Lösung handeln, und sie kann Gemische von mehreren Präpolymeren und/oder Monomeren umfassen. Ein Vakuum oder positiver Druck können ausgeübt werden, um das Eindringen der Harzkomponente in den Metallschaum zu unterstützen. Das Lösungsmittel wird, wenn vorhanden, durch Abdampfen entfernt. Die Harzkomponente wird dann in ein festes Blockpolymer (teilweise vernetzt, vollständig vernetzt oder unvernetzt) überführt (durch ein beliebiges Verfahren verfestigt oder konsolidiert, typischerweise Erhitzen, um das Harz zu polymerisieren und/oder zu härten, oder Abkühlen, um ein geschmolzenes Harz zu verfestigen), das die offenen Zellen des Metallschaums füllt.
  • Die Viskosität der Harzkomponente (d.h. des Imprägniermittels) kann, bei Bedarf, thermisch oder durch Anpassung der Menge eines beliebigen eingesetzten Lösungsmittels angepasst werden. Die Viskosität des Imprägnierungsmittels sollte so ausgewählt werden, dass es ermöglicht wird, dass der Metallschaum unter praktischen Verarbeitungsbedingungen vollständig mit der Harzkomponente imprägniert wird. Eine hohe Viskosität des Imprägnierungsmittels kann die Fähigkeit der Harzkomponente, die offenporige Struktur des Metallschaums vollständig zu durchdringen, beeinträchtigen. Dieses Problem kann gelöst werden, indem die Harzkomponente unter positivem Druck in die Poren des Schaums gezwungen wird. Für jedes beliebige eingesetzte Imprägniermittel kann mit Hilfe der Anleitung der vorliegenden Beschreibung und der beigefügten Beispiele eine angemessene Imprägniermittelviskosität ohne übermäßiges Experimentieren empirisch ausgewählt werden. Eine Harzkomponente in Pulverform kann durch ein beliebiges Verfahren in die Poren des Metallschaums gezwungen werden. Die pulverförmige Harzkomponente kann beispielsweise auf den Metallschaum geschüttet werden, und positiver oder negativer Druck kann auf das Pulver ausgeübt werden, um es in die Poren des Schaums zu zwingen. Gleichzeitig kann der Metallschaum in Vibration versetzt werden, um das Imprägnieren zu unterstützen.
  • Die Polymerkomponente der vorliegenden Erfindung wird typischerweise so ausgewählt, dass sie eine hohe intrinsische akustische Dämpfung aufweist. Grundsätzlich wird die akustische Dämpfungsfähigkeit eines Polymers durch dessen dynamischen Modul bei einer bestimmten Frequenz bestimmt. Bei Kautschukmaterialien ist die akustische Dämpfungsfähigkeit von ungehärteten Kautschuken deutlich höher als von gehärteten oder vollständig gehärteten Kautschuken. Im Allgemeinen stellen Thermoplasten und Duroplasten, anders als Elastomere, wenn sie gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden, gehärtet und ungehärtet ausgezeichnete Ergebnisse bereit.
  • Polymere, die in der vorliegenden Erfindung besonders nützlich sind, umfassen Phthalonitrile, Epoxidharze, Acrylharze, Silicone, Polyurethane, Polyimide, Polyvinyle, Polycarbonate, natürliche Kautschuke, synthetische Kautschuke, Phenolharze, Polyolefine, Polyamide, Polyester, Fluorpolymere, Poly(phenylenetherketone), Poly(phenylenethersulfone), Poly(phenylensulfide) und Melaminformaldehydharze.
  • Die akustischen Dämpfungseigenschaften der Verbundmaterialien der vorliegenden Erfindung sind zum Teil auf die akustischen Eigenschaften der polymerisierten Harzkomponente und zum Teil auf die Dissipation von Energie an der Polymer/Metall-Berührungsfläche zurückzuführen. Energie wird niemals ohne Verlust an den Berührungsflächen zwischen verschiedenen Materialien übertragen. Aus diesem Grund steigt der Prozentsatz der dissipierten akustischen Energie mit dem Anstieg der Anzahl der Zwischenflächen, die eine akustische Vibration durchlaufen muss, an. Ein Metallschaum/Polymer-Verbundmaterial stellt zahlreiche Berührungsflächen zwischen dem Polymer und der Metallmatrix bereit.
  • Zusätzlich dazu steigert die relative Bewegung zwischen dem Polymer und dem Metall an deren Berührungsflächen den Verlust an akustischer Energie an diesen Berührungsflächen. Daher können die akustischen Dämpfungseigenschaften eines Polymer/Metallmatrix-Verbundmaterials in manchen Fällen dadurch verbessert werden, indem das Verbundmaterial unter Bedingungen hergestellt wird, die die chemische Bindung zwischen dem Metall und der Polymerkomponente verhindern oder minimieren. Die Bindung zwischen der Polymerkomponente und der Berührungsfläche kann durch die Kombination des Metalls und des ausgewählten Polymermittels, die Auswahl des Härtungsmittels und/oder Härtungsmechanismus und gegebenenfalls das Aufbringen eines Trennmittels auf den Metallschaum vor dem Imprägnieren mit der Harzkomponente gesteuert werden. In anderen Fällen kann es sich bei dem Vibrie ren einer Bindung zwischen einem Metallschaum und einem Polymer um einen Verlustmechanismus handeln, der die akustische Dämpfung in dem gewünschten Frequenzbereich steigert.
  • Für Anwendungen im Bereich der akustischen Dämpfung sollte das Verbundmaterial der vorliegenden Erfindung eine ausreichende Anzahl an Polymer/Metall-Berührungsflächen bereitstellen, um eine gute akustische Dämpfung zu ermöglichen. Insbesondere wenn das Verbundmaterial in Form einer Bahn für Anwendungen im Bereich der akustischen Dämpfung hergestellt wird, beträgt die kleinste Abmessung des Metallschaums (bei einer Bahn: die Dicke) daher gewöhnlicherweise zumindest etwa das 1,5fache des mittleren Hohlraumdurchmessers des Metallschaums. In vielen Fällen ist die geringste Abmessung des Metallschaums bei Anwendungen im Bereich der akustischen Dämpfung 3- oder 4-mal größer als der mittlere Hohlraumdurchmesser des Metallschaums.
  • Die akustische Dämpfung in diesen Materialien kann durch das Einbauen von Polymer/Gas- und/oder Gas/Metall-Berührungsflächen, was die Anzahl der Berührungsflächen steigert, die eine akustische Vibration in dem Verbundmaterial durchdringen muss, auch weiter verbessert werden. Diese Polymer/Gas- und/oder Gas/Metall-Berührungsflächen können durch viele Mechanismen, wie z.B. die Verwendung einer geschäumten Harzkomponente, um die Polymerkomponente des Verbundmaterias herzustellen, die Auflösung des reinen Harzes oder oder eines Harzgemischs in einem Lösungsmittel vor dem Imprägnieren oder das Integrieren winziger Gasmengen oder winziger Mengen von Materialien, die während des Härtens ein Gas oder einen Dampf bilden, in zur Bildung der Polymerkomponente eingesetzten Harzkomponente gebildet werden. Die Gasmenge oder die Menge der gasbildenden Materialien sollte ausreichen, um die akustischen Dämpfungseigenschaften des Verbundmaterials deutlich zu verbessern, aber sollte nicht ausreichend Gas bereitstellen, um die strukturelle Integrität des Verbundmaterials und/oder dessen Polymerkomponente im Wesentlichen zu zerstören. Die optimale Menge eines Gases oder eines gaserzeugenden Mittels, das in der Harzkomponente eingesetzt wird, variiert in Abhängigkeit von der gewünschten Verwendung des Verbundmaterials und kann ohne übermäßiges Experimentieren empirisch ermittelt werden.
  • Die Wechselwirkung des Metallschaums mit der Polymermatrix trägt auch zur strukturellen Festigkeit des Verbundmaterials bei. In der Folge ist die strukturelle Festigkeit des Metallschaum/Polymer-Verbundmaterials höher als die strukturelle Festigkeit des Metallschaums und des Polymers allein.
  • Verbundmaterialien gemäß der vorliegenden Erfindung können so konstruiert werden, dass sie in einem weiten Frequenzband innerhalb eines Frequenzbereichs von typischerweise etwa 0,001-80 kHz akustische Dämpfung aufweisen. Das genaue Frequenzband sowie die Bandbreite, in der ein Verbundmaterial gemäß der vorliegenden Erfindung akustische Dämpfung aufweist, wird durch das ausgewählte Polymer, Metall, die Porengröße und die prozentuale Schaumdichte bestimmt. Der Frequenzbereich der Dämpfung kann erweitert werden, indem Metallschaum/Polymer-Verbundmaterialien mit verschiedenen Porengrößen, prozentualen Metallschaumdichten, Polymeren und/oder Metallen übereinander geschichtet werden. Mehrere Lagen können unter Einsatz eines Haftmittels laminiert werden oder haften in manchen Fällen während der Härtung von einem oder mehreren Polymeren in den Metallschäumen zur Bildung eines Laminats zusammen. Die Porengröße und die prozentuale Metallschaumdichte können auch ohne Übereinanderschichten variiert werden, indem ein Metallschaum mit Regionen mit verschiedener mittlerer Porengröße oder mit in einer oder mehreren Richtungen abgestufter mittlerer Porengröße bereitgestellt wird. Es ist auch möglich, das eingesetzte Polymer innerhalb einer Bahn zu variieren. Ein Schaum kann beispielsweise mit einer ersten Harzkomponente imprägniert werden. Der mit der Harzkomponente imprägnierte Schaum kann dann beispielsweise auf seiner oberen Oberfläche Druck ausgesetzt werden, um einen beliebigen Anteil der ersten Harzkomponente im oberen Anteil des Metallschaums in den unteren Anteil hinunter zu zwingen. Der mit der Harzkomponente imprägnierte Schaum kann dann unter diesem positiven Druck verfestigt werden. Nach der teilweisen oder vollständigen Konsolidierung oder Verfestigung der ersten Harzkompo nente im unteren Anteil des Metallschaums kann der obere Anteil mit einer zweiten Harzkomponente imprägniert werden.
  • Abgesehen von einer besseren Leistung können Komponenten, die unter Einsatz der erfindungsgemäßen Verbundmaterialien hergestellt werden, die Lärmeigenschaften von Maschinen, Luft- und Raumfahrzeugen, Privatfahrzeugen, Militärfahrzeugen, kommerziellen Fahrzeugen, Schiffen und Seefahrzeugen verändern. Verbundmaterialien gemäß der vorliegenden Erfindung können auch leicht, beispielsweise mittels RTM-Verfahren, Harzinfusionsverfahren oder Harzinjektionsverfahren, hergestellt werden.
  • Nach der Beschreibung der Erfindung werden die folgenden Beispiele zur Veranschaulichung bestimmter Anwendungen der Erfindung, umfassend der besten Art der Ausführung der Erfindung, angeführt. Diese spezifischen Beispiele dienen nicht der Einschränkung des Umfangs der in dieser Anmeldung beschriebenen Erfindung.
  • BEISPIELE
  • Beispiel 1: Herstellung von Phthalonitril-Präpolymer
  • Phthalonitril-Monomer, 4,4'-Bis(2,4-dicyanophenoxy)biphenyl, wurde von Daychem Laborstories bezogen. 10 g des Monomers wurden in einem Aluminiumprobenschälchen platziert und auf einer Wärmeplatte bei 250 °C geschmolzen (das Monomer schmilzt bei etwa 235 °C). Die Monomerschmelze wurde etwa 2 h lang entgast, um vorhandene Lösungsmittelspuren zu eliminieren. Das Phthalonitrilpräpolymer wurde durch die Zugabe von 0,15-0,168 g (1,5-1,68 Gew.-%) 1,3-Bis(3-aminophenoxy)benzol von National Starch Corporation zu der Monomerschmelze synthetisiert. Die Schmelze wurde 15 min lang gerührt und zur Herstellung von Phthalonitril/Metallschaum-Verbundmaterialproben verwendet.
  • Beispiel 2: Herstellung von Phthalonitril/Aluminiumschaum-Verbundmaterial
  • Eine mit einem Teflonformtrennmittel beschichtete Aluminiumform, 2'' × 0,6'' × 0,2'', wurde zur Herstellung von Verbundmaterialproben eingesetzt. Zwei durch einen Teflonfilm getrennte Aluminiumschaumstreifen (1'' × 0,5'' × 0,185'', Dichte: 6-8 % des festen Materials, Porengröße: 40 Poren pro Zoll (ppi)) wurden in die Form platziert und auf 250 °C erhitzt. Etwa 2-3 g der wie oben in Beispiel 1 beschrieben synthetisierten Präpolymerschmelze mit 1,68 Gew.-% Härtungsadditiv wurden über den Metallschaum geschüttet und etwa 15 min lang unter regelmäßiger Belüftung zur Sicherstellung eines guten Harzdurchflusses durch den Metallschaum entgast. Die Form wurde dann in einem Luftumwälzofen 9 h lang bei 280 °C erhitzt und innerhalb von 3 h wieder auf Raumtemperatur abgekühlt. Die mit diesem Präpolymer hergestellten Verbundmaterialproben wiesen einen unvollständig mit Harz durchdrungenen Metallschaum auf. Aus diesem Grund wurden die folgenden Verbundmaterialfabrikate unter Verwendung eines langsamer härtenden Präpolymers erzeugt, das mit 1,5 % Härtungsadditiv hergestellt wurde. Das Präpolymer wies anfänglich eine geringere Viskosität auf.
  • Beispiel 3: Herstellung von Phthalonitril/Aluminiumschaum-Verbundmaterial
  • Eine mit einem Teflonformtrennmittel beschichtete Aluminiumform, 2'' × 0,6'' × 0,2'', wurde zur Herstellung von Verbundmaterialproben eingesetzt. Zwei durch einen Teflonfilm getrennte Aluminiumschaumstreifen (1'' × 0,5'' × 0,185'', Dichte: 6-8 % des festen Materials, Porengröße: 40 ppi) wurden in die Form platziert und auf 250 °C erhitzt. Etwa 2-3 g der mit 1,5 Gew.-% Härtungsadditiv synthetisierten Präpolymerschmelze wurden über den Metallschaum geschüttet und etwa 15 min lang unter regelmäßiger Belüftung zur Sicherstellung eines guten Harzdurchflusses durch den Metallschaum entgast. Die Form wurde dann in einem Luftumwälzofen 9 h lang bei 280 °C erhitzt und innerhalb von 3 h wieder auf Raumtemperatur abgekühlt. Die mit diesem Präpolymer hergestellten Verbundmaterialproben wiesen einen vollständig mit Harz durchdrungenen Metallschaum auf. Die mechanischen Eigenschaften und Dämpfungseigenschaften der Phthalonitril/Aluminium-Verbundmaterialproben wurden nach einer Wärmebehandlung unter folgenden Bedingungen bewertet: (A) 9 h bei 280 °C; (B) 18 h bei 280 °C; (C) 18 h bei 280 °C, 4 h bei 325 °C und (D) 18 h bei 280 °C, 4 h bei 325 °C, 4 h bei 375 °C. Bei den Bedingungen (C) und (D) wurde eine Inertgasspülung unter Einsatz von Argon eingesetzt.
  • Beispiel 4: Herstellung von Phthalonitril/Kupferschaum-Verbundmaterial
  • Eine mit einem Teflonformtrennmittel beschichtete Aluminiumform, 2'' × 0,6'' × 0,2'', wurde zur Herstellung von Verbundmaterialproben eingesetzt. Zwei durch einen Teflonfilm getrennte Kupferschaumstreifen (1'' × 0,5'' × 0,185'', Dichte: 6-8 % des festen Materials, Porengröße: 10 ppi) wurden in die Form platziert und auf 250 °C erhitzt. Die wie oben in Beispiel 1 beschrieben synthetisierte Präpolymerschmelze mit 1,5 Gew.-% Härtungsadditiv wurden über den Metallschaum geschüttet und unter regelmäßiger Belüftung zur Sicherstellung eines guten Harzdurchflusses durch den Metallschaum entgast. Die Form wurde dann in einem Luftumwälzofen 9 h lang bei 280 °C erhitzt und innerhalb von 3 h wieder auf Raumtemperatur abgekühlt. Die mechanischen Eigenschaften und Dämpfungseigenschaften der Phthalonitril/Kupfer-Verbundmaterialproben wurden nach einer Wärmebehandlung unter folgenden Bedingungen bewertet: (A) 9 h bei 280 °C; (B) 18 h bei 280 °C; (C) 18 h bei 280 °C, 4 h bei 325 °C und (D) 18 h bei 280 °C, 4 h bei 325 °C, 4 h bei 375 °C. Bei den Bedingungen (C) und (D) wurde eine Inertgasspülung unter Einsatz von Argon eingesetzt.
  • Beispiel 5: Herstellung von Phthalonitril/Titanschaum-Verbundmaterial
  • Eine mit einem Teflonformtrennmittel beschichtete Aluminiumform (2'' × 0,6'' × 0,2'', Dichte: 6-8 % des festen Materials, Porengröße: 10 ppi) wurde zur Herstellung von Verbundmaterialproben eingesetzt. Zwei durch einen Teflonfilm getrennte Titanschaumstreifen (1'' × 0,5'' × 0,185'') wurden in die Form platziert und auf 250 °C erhitzt. Die wie oben in Beispiel 1 beschrieben synthetisierte Präpolymerschmelze wurde über den Metallschaum geschüttet und etwa 15 min lang unter regelmäßiger Belüftung zur Sicherstellung eines guten Harzdurchflusses durch den Metallschaum entgast. Die Form wurde dann in einem Luftumwälzofen 9 h lang bei 280 °C erhitzt und innerhalb von 3 h wieder auf Raumtemperatur abgekühlt. Die mechanischen Eigenschaften und Dämpfungseigenschaften der Phthalonitril/Titan-Verbundmaterialproben wurden nach einer Wärmebehandlung unter folgenden Bedingungen bewertet: (A) 9 h bei 280 °C; (B) 18 h bei 280 °C; (C) 18 h bei 280 °C, 4 h bei 325 °C und (D) 18 h bei 280 °C, 4 h bei 325 °C, 4 h bei 375 °C. Bei den Bedingungen (C) und (D) wurde eine Inertgasspülung unter Einsatz von Argon eingesetzt.
  • Beispiel 6: Herstellung von Phthalonitril/Zinkschaum-Verbundmaterial
  • Eine mit einem Teflonformtrennmittel beschichtete Aluminiumform (2'' × 0,6'' × 0,2'' Dichte: 6-8 % des festen Materials, Porengröße: 10 ppi) wurde zur Herstellung von Verbundmaterialproben eingesetzt. Zwei durch einen Teflonfilm getrennte Zinkschaumstreifen (1'' × 0,5'' × 0,185'') wurden in die Form platziert und auf 250 °C erhitzt. Die wie oben in Beispiel 1 beschrieben synthetisierte Präpolymerschmelze mit 1,5 Gew.-% Härtungsadditiv wurden über den Metallschaum geschüttet und etwa 15 min lang unter regelmäßiger Belüftung zur Sicherstellung eines guten Harzdurchflusses durch den Metallschaum entgast. Die Form wurde dann in einem Luftumwälzofen 9 h lang bei 280 °C erhitzt und innerhalb von 3 h wieder auf Raumtemperatur abgekühlt. Die mechanischen Eigenschaften und Dämpfungseigenschaften der Phthalonitril/Zink-Verbundmaterialproben wurden nach einer Wärmebehandlung unter folgenden Bedingungen bewertet: (A) 9 h bei 280 °C; (B) 18 h bei 280 °C; (C) 18 h bei 280 °C, 4 h bei 325 °C und (D) 18 h bei 280 °C, 4 h bei 325 °C, 4 h bei 375 °C. Bei den Bedingungen (C) und (D) wurde eine Inertgasspülung unter Einsatz von Argon eingesetzt.
  • Beispiel 7: Herstellung eines Verbundmaterials aus Aluminiumlegierungsschaum und (weißem) Kautschuk
  • Eine mit einem Teflonformtrennmittel beschichtete Aluminiumform, 2'' × 0,6'' × 0,2'', wurde zur Herstellung von Verbundmaterialproben eingesetzt. Zwei durch einen Teflonfilm getrennte Aluminiumschaumstreifen, 1'' × 0,5'' × 0,185'', wurden in die Form platziert. Die Aluminiumschaumstreifen wurden in den polymeren ungehärteten natürli chen Kautschuk, der in einem organischen Lösungsmittel gelöst war, mit einer geringen Menge Peroxid zur thermischen Härtung des Kautschuks eingetaucht. Das Verbundmaterial wurde Druck ausgesetzt, um das Lösungsmittel zu entfernen und das Verbundmaterialfabrikat zu konsolidieren. Die Zusammensetzung aus ungehärtetem Kautschuk und Aluminiumschaum wurde 1-2 h lang zur Vernetzung des Kautschuks auf etwa 160 °C erhitzt.
  • Beispiel 8: Herstellung eines Verbundmaterials aus Aluminiumlegierungsschaum und (rotem) Kautschuk
  • Eine mit einem Teflonformtrennmittel beschichtete Aluminiumform, 2'' × 0,6'' × 0,2'', wurde zur Herstellung von Verbundmaterialproben eingesetzt. Ungehärteter RTV-Siliconkautschuk mit geringer Viskosität wurde schnell in die Form platziert, und zwei durch einen Teflonfilm getrennte Aluminiumschaumstreifen, 1'' × 0,5'' × 0,185'', wurden in den ungehärteten Kautschuk eingetaucht. Die Form wurde dann bei reduziertem Druck 15 min lang in einen Vakuumofen platziert. Der Kautschuk wurde dann bei Raumtemperatur 24 h lang gehärtet, wodurch man ein Kautschuk/Aluminiumschaum-Verbundmaterial erhielt.
  • Beispiel 9: Herstellung eines Verbundmaterials aus Epoxidharz und Aluminiumlegierungsschaum
  • Eine mit einem Teflonformtrennmittel beschichtete Aluminiumform, 2'' × 0,6'' × 0,2'', wurde zur Herstellung von Verbundmaterialproben eingesetzt. Epon 828 und ein aromatisches Diamin wurden sorgfältig gemischt und in die Aluminiumform platziert. Mehrere durch einen Teflonfilm getrennte Aluminiumschaumstreifen, 1'' × 0,5'' × 0,185'', wurden bei etwa 100 °C in einem Vakuumofen in die Epoxidharz/Amin-Zusammensetzung eingetaucht. Zu diesem Zeitpunkt wurde ein Vakuum angelegt, um die Dispersion der Zusammensetzung in den Poren des Aluminiumschaums zu konsolidieren. Die Zusammensetzung wurde durch 5- bis 6-stündiges Erhitzen auf 65 °C gehärtet. Das Verbundmaterial aus Epoxidharz und Aluminiumschaum wurde zur Be wertung der Dämpfungseigenschaften und der mechanischen Eigenschaften eingesetzt.
  • Beispiel 10: Herstellung von Verbundmaterial aus Acrylharz und Aluminiumlegierungsschaum
  • Eine Aluminiumform, 3'' × 2'', wurde zur Herstellung der Verbundmaterialproben hergestellt. 18 ml des Katalysators B wurden zu 40 ml des Harzes A der EPO-KWICK-Komponenten zugesetzt und sorgfältig vermischt. Das Gemisch wurde auf mehrere Aluminiumschaumstreifen, 1'' × 0,5'' × 0,185'', geschüttet, die sich in der Aluminiumform befanden. Zu diesem Zeitpunkt wurde dann 10 min lang ein Vakuum angelegt, um die Dispersion der Zusammensetzung in den Poren des Aluminiumschaums zu entgasen und zu konsolidieren. Die Zusammensetzung wurde dadurch gehärtet, dass sie über Nacht auf Raumtemperatur gehalten wurde. Das Verbundmaterial aus Acrylharz und Aluminiumlegierungsschaum wurde zur Bewertung der Dämpfungseigenschaften und der mechanischen Eigenschaften eingesetzt.
  • Beispiel 11: Herstellung von Verbundmaterialproben aus porösem Metall und organischen Polymeren für Dämpfungsmessungen.
  • Zu Demonstrationszwecken haben die Erfinder Schäume und Füllmaterialien ausgewählt. Viele Metalle oder sogar hochfeste Legierungen können als Skelettmaterial eingesetzt werden, und viele verschiedene Füllmaterialien können zur Herstellung von Verbundmaterialen mit der erforderlichen Festigkeit und den erforderlichen Dämpfungseigenschaften eingesetzt werden. Weitere Faktoren wie Umweltverträglichkeit, Temperatur- und Chemikalienbeständigkeit können zusätzlich zu den Kosten die Wahl der zu verwendenden Materialien bestimmen.
  • Die in den Beispielen 3-9 hergestellten Verbundmaterialien wurden für Dämpfungsmessungen verwendet. Die Proben wurden mit folgenden Abmessungen hergestellt: 4,5 mm Dicke, 10 mm Breite und 32 mm Länge. Die Dämpfungsfähigkeiten der Proben wurden mit einer dynamischen mechanischen thermischen Analysevorrichtung (DMTA) gemessen. Eine geringe sinusoidale mechanische Belastung wird an die Proben angelegt, und die resultierende sinusoidale Spannung wird umgewandelt. Ein Vergleich der Signalamplituden liefert den komplexen dynamischen Modul E*. Die Phasennacheilung (d) der Spannung in Bezug auf die Belastung wird gemessen, und der Speichermodul und Verlustfaktor des Materials werden berechnet.
  • Beispiel 12: Dämpfungseigenschaften des Aluminiumlegierungsschaum/Phthalonitril-Verbundmaterials.
  • Das in Beispiel 3 hergestellte Aluminiumlegierungsschaum/Phthalonitril-Verbundmaterial wurde in Bezug auf seine Dämpfungseigenschaften bei einer Frequenz von 1 Hz bewertet. Die Ergebnisse der Dämpfungsmessungen sind in 1 angeführt. Die Zeichnung zeigt das Dämpfungsverhalten des Verbundmaterials unter den verschiedenen in Beispiel 3 beschriebenen Wärmebehandlungsbedingungen. Die Dämpfungsmessungen sind in Bezug auf die Temperatur dargestellt. Es ist anzumerken, dass die Stellen der Dämpfungspeaks bei einer bestimmten Temperatur basierend auf der Wärmebehandlung des Verbundmaterials angepasst werden können. Die Raumtemperaturdämpfung (flacher Abschnitt der Kurve) ist, wie in 10 dargestellt, höher als die des besten Dämpfungsmaterials, wie z.B. VacrosilTM.
  • Beispiel 13: Dämpfungseigenschaften des Kupferschaum/Phthalonitril-Verbundmaterials.
  • Das in Beispiel 4 hergestellte Kupferschaum/Phthalonitril-Verbundmaterial wurde in Bezug auf seine Dämpfungseigenschaften bei einer Frequenz von 0,1 bis 10 Hz bewertet. Die Ergebnisse der Dämpfungsmessungen sind in 2, 3 und 4 angeführt. Die Zeichnungen zeigen das Dämpfungsverhalten des Verbundmaterials unter den verschiedenen in Beispiel 4 beschriebenen Wärmebehandlungsbedingungen. Die Dämpfungsmessungen sind in Bezug auf die Temperatur dargestellt. Es ist anzumerken, dass die Stellen der Dämpfungspeaks bei einer bestimmten Temperatur basierend auf der Wärmebehandlung des Verbundmaterials angepasst werden können. Die Raumtemperaturdämpfung (flacher Abschnitt der Kurve) ist, wie in 10 dargestellt, ebenfalls höher als die des besten Dämpfungsmaterials, wie z.B. VacrosilTM.
  • Beispiel 14: Dämpfungseigenschaften des Titanschaum/Phthalonitril-Verbundmaterials.
  • Das in Beispiel 5 hergestellte Titanschaum/Phthalonitril-Verbundmaterial wurde in Bezug auf seine Dämpfungseigenschaften bei einer Frequenz von 0,1 bis 10 Hz bewertet. Die Ergebnisse der Dämpfungsmessungen sind in 5, 6 und 7 angeführt. Die Zeichnungen zeigen das Dämpfungsverhalten des Verbundmaterials unter den verschiedenen in Beispiel 5 beschriebenen Wärmebehandlungsbedingungen. Die Dämpfungsmessungen sind in Bezug auf die Temperatur dargestellt. Es ist anzumerken, dass die Stellen der Dämpfungspeaks bei einer bestimmten Temperatur basierend auf der Wärmebehandlung des Verbundmaterials angepasst werden können. Die Raumtemperaturdämpfung (flacher Abschnitt der Kurve) ist, wie in 10 dargestellt, ebenfalls höher als die des besten Dämpfungsmaterials, wie z.B. VacrosilTM.
  • Beispiel 15: Dämpfungseigenschaften des Zinkschaum/Phthalonitril-Verbundmaterials.
  • Das in Beispiel 6 hergestellte Zinkschaum/Phthalonitril-Verbundmaterial wurde in Bezug auf seine Dämpfungseigenschaften bei einer Frequenz von 0,1 bis 10 Hz bewertet. Die Ergebnisse der Dämpfungsmessungen sind in 8 und 9 angeführt. Die Zeichnungen zeigen das Dämpfungsverhalten des Verbundmaterials unter den verschiedenen in Beispiel 6 beschriebenen Wärmebehandlungsbedingungen. Die Dämpfungsmessungen sind in Bezug auf die Temperatur dargestellt. Es ist anzumerken, dass die Stellen der Dämpfungspeaks bei einer bestimmten Temperatur basierend auf der Wärmebehandlung des Verbundmaterials angepasst werden können. Die Raumtemperaturdämpfung (flacher Abschnitt der Kurve) ist, wie in 10 dargestellt, ebenfalls höher als die des besten Dämpfungsmaterials, wie z.B. VacrosilTM.
  • Beispiel 16: Dämpfungseigenschaften des Verbundmaterials aus Aluminiumlegierungsschaum und weißem Kautschuk.
  • Das in Beispiel 7 hergestellte Verbundmaterial aus Aluminiumlegierungsschaum und weißem Kautschuk wurde in Bezug auf seine Dämpfungseigenschaften bei einer Frequenz von 0,1 bis 10 Hz bewertet. Die Ergebnisse der Dämpfungsmessungen sind in 11 angeführt. Die Zeichnung zeigt das Dämpfungsverhalten des Verbundmaterials. Die Dämpfungsmessungen sind in Bezug auf die Temperatur dargestellt. Es ist anzumerken, dass die Dämpfungseigenschaften, wie in 10 dargestellt, besser sind als die der besten Dämpfungsmaterialien, wie z.B. VacrosilTM
  • Beispiel 17: Dämpfungseigenschaften des Verbundmaterials aus Aluminiumlegierungsschaum und rotem Kautschuk.
  • Das in Beispiel 8 hergestellte Verbundmaterial aus Aluminiumlegierungsschaum und rotem Kautschuk wurde in Bezug auf seine Dämpfungseigenschaften bei einer Frequenz von 0,1 bis 10 Hz bewertet. Die Ergebnisse der Dämpfungsmessungen sind in 12 angeführt. Die Zeichnung zeigt das Dämpfungsverhalten des Verbundmaterials. Die Dämpfungsmessungen sind in Bezug auf die Temperatur dargestellt. Es ist anzumerken, dass die Dämpfungseigenschaften, wie in 10 dargestellt, besser sind als die der besten Dämpfungsmaterialien, wie z.B. VacrosilTM.
  • Beispiel 18: Dämpfungseigenschaften eines Aluminiumlegierungsschaum/Epoxidharz-Verbundmaterials.
  • Das in Beispiel 9 hergestellte Aluminiumlegierungsschaum/Epoxidharz-Verbundmaterial wurde in Bezug auf seine Dämpfungseigenschaften bei einer Frequenz von 0,1 bis 10 Hz bewertet. Die Ergebnisse der Dämpfungsmessungen sind in 13 angeführt. Die Zeichnung zeigt das Dämpfungsverhalten des Verbundmaterials. Die Dämpfungsmessungen sind in Bezug auf die Temperatur dargestellt. Es ist anzumerken, dass die Dämpfungseigenschaften, wie in 10 dargestellt, besser sind als die der besten Dämpfungsmaterialien, wie z.B. VacrosilTM.
  • Beispiel 19: Dämpfungseigenschaften eines Aluminiumlegierungsschaum/Acrylharz-Verbundmaterials.
  • Das in Beispiel 10 hergestellte Aluminiumlegierungsschaum/Acrylharz-Verbundmaterial wurde in Bezug auf seine Dämpfungseigenschaften bei einer Frequenz von 0,1 bis 10 Hz bewertet. Die Ergebnisse der Dämpfungsmessungen sind in 14 angeführt. Die Zeichnung zeigt das Dämpfungsverhalten des Verbundmaterials. Die Dämpfungsmessungen sind in Bezug auf die Temperatur dargestellt. Es ist anzumerken, dass die Dämpfungseigenschaften, wie in 10 dargestellt, besser sind als die der besten Dämpfungsmaterialien, wie z.B. VacrosilTM.
  • Beispiel 20: Mechanische Eigenschaften des Aluminiumlegierungsschaum/Phthalonitril-Verbundmaterials.
  • Das in Beispiel 3 hergestellte Aluminiumlegierungsschaum/Phthalonitril-Verbundmaterial wurde in Bezug auf seine mechanischen Druckeigenschaften bei Raumtemperatur bewertet, nachdem es verschiedenen Wärmebehandlungen ausgesetzt worden war. 15 zeigt beispielsweise das Spannungs-Dehnungs-Diagramm für das Verbundmaterial, das bei 280 °C 18 h lang, bei 325 °C 4 h lang und bei 375 °C 4 h lang wärmebehandelt wurde. Die Zeichnung zeigt, dass das Verbundmaterial bessere mechanische Eigenschaften aufweist als das gehärtete Phthalonitrilharz.
  • Beispiel 21: Mechanische Eigenschaften des Aluminiumschaum/Acrylharz-Verbundmaterials.
  • Das in Beispiel 10 hergestellte Aluminiumschaum/Acrylharz-Verbundmaterial wurde in Bezug auf seine mechanischen Druckeigenschaften bei Raumtemperatur bewertet, nachdem es verschiedenen Wärmebehandlungen ausgesetzt worden war. 16 zeigt beispielsweise das Spannungs-Dehnungs-Diagramm für das Verbundmaterial. Die Zeichnung zeigt, dass das Verbundmaterial bessere mechanische Eigenschaften aufweist als der Aluminiumlegierungsschaum.
  • Zusätzliche Informationen in Bezug auf die vorliegende Erfindung sind in der gleichzeitig anhängigen US-Patentanmeldung von Imam, Sastri und Keller mit dem Titel "LIGHTWEIGT HIGH DAMPING POROUS METAL/PHTHALONITRILE COMPOSITES" zu finden, das am selben Tag wie die vorliegende Anmeldung eingereicht wurde und durch Verweis in ihrer Gesamtheit hierin aufgenommen ist.
  • Offensichtlich sind im Lichte der oben angeführten Lehren zahlreiche Modifikationen und Variationen der vorliegenden Erfindung möglich. Aus diesem Grund ist klar, dass die Erfindung innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche auf andere Weise als spezifisch hierin beschrieben umgesetzt werden kann.

Claims (20)

  1. Akustisch dämpfender Verbundartikel, umfassend: eine nichtelastomere Polymermatrix, in der ein Metallschaum enthalten ist, wobei der Metallschaum eine offenzellige Struktur aufweist und der Metallschaum mit der Polymermatrix imprägniert ist, dadurch gekennzeichnet, dass: der Metallschaum auf eine Weise imprägniert ist, dass die offenzellige Struktur des Schaums vollständig durchdrungen ist und seine Zellen gefüllt sind.
  2. Verbundartikel nach Anspruch 1, worin das Metall aus der aus Aluminium, Legierungen auf Aluminiumbasis, Titan, Legierungen auf Titanbasis, Nickel, Legierungen auf Nickelbasis, Kupfer, Legierungen auf Kupferbasis, Eisen, Legierungen auf Eisenbasis, Zink, Legierungen auf Zinkbasis, Blei, Legierungen auf Bleibasis, Silber, Legierungen auf Silberbasis, Gold, Legierungen auf Goldbasis, Platin, Legierungen auf Platinbasis, Tantal und Legierungen auf Tantalbasis bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
  3. Verbundartikel nach Anspruch 1, worin das Polymer aus der aus Epoxidharzen, Acrylharzen, gehärteten Siliconen, Polyurethanen, Polyimiden, Polyvinylen, Polycarbonaten, gehärteten Naturkautschuken, gehärteten Synthesekautschuken, Phenolharzen, Polyolefinen, Polyamiden, Polyestern, Fluorpolymeren, Poly(phenylenetherketonen), Poly(phenylenethersulfonen), Poly(phenylensulfiden) und Melaminformaldehydharzen bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
  4. Verbundartikel nach Anspruch 1, worin das Metall ein Schaum aus einer Legierung auf Aluminiumbasis ist.
  5. Verbundartikel nach Anspruch 3, worin das Metall ein Aluminiumschaum oder ein Schaum aus einer Legierung auf Aluminiumbasis ist.
  6. Verbundartikel nach Anspruch 1 oder Anspruch 3, worin das Metall ein Kupferschaum oder ein Schaum aus einer Legierung auf Kupferbasis ist.
  7. Verbundartikel nach Anspruch 1 oder Anspruch 3, worin das Metall ein Zinkschaum oder ein Schaum aus einer Legierung auf Zinkbasis ist.
  8. Verbundartikel nach Anspruch 1 oder Anspruch 3, worin das Metall ein Titanschaum oder ein Schaum aus einer Legierung auf Titanbasis ist.
  9. Verbundartikel nach Anspruch 1, worin das Polymer ein Epoxidharz ist.
  10. Verbundartikel nach Anspruch 1, worin das Polymer ein Acrylharz ist.
  11. Verbundartikel nach Anspruch 1, worin das Polymer ein gehärteter Siliconkautschuk ist.
  12. Verbundartikel nach Anspruch 1, worin das Polymer ein gehärteter Naturkautschuk ist.
  13. Verbundartikel nach Anspruch 1, worin das Polymer ein gehärteter synthetischer Nichtsiliconkautschuk ist.
  14. Verbundartikel nach Anspruch 1, worin das Polymer ein Phenolharz ist.
  15. Verbundartikel nach Anspruch 1, worin die Zellen einen lokal gleichmäßigen Durchmesser haben.
  16. Verbundartikel nach Anspruch 15, worin der Metallschaum eine Porengrößenabstufung in zumindest eine Richtung entlang des Metallschaums aufweist.
  17. Verbundartikel nach Anspruch 1, worin der Verbundartikel in Form einer Platte vorliegt.
  18. Laminat, mehrere miteinander verklebte Platten nach Anspruch 17 umfassend.
  19. Akustisch dämpfender Verbundartikel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin der Metallschaum entlang seiner kleinsten Abmessungen nicht kleiner als 3-mal dem mittleren Durchmesser der Zellen ist.
  20. Verfahren zur Herstellung eines Verbundartikels, folgende Schritte umfassend: Imprägnieren eines Metallschaums, wobei der Metallschaum eine offenzellige Struktur aufweist, mit einer Harzkomponente; und Überführen der Harzkomponente in den Zellen in ein massives, festes, nichtelastomeres polymerisiertes Harz; dadurch gekennzeichnet, dass: die Imprägnation auf eine Weise erfolgt, dass die offenzellige Struktur des Schaums vollständig durchdrungen ist und seine Zellen gefüllt sind.
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