Schiume di alluminio: composizione, morfologia e caratteristiche

L’obiettivo principale di questo lavoro è stato lo studio della variazione di densità relativa e delle caratteristiche morfologiche (dimensione media, distribuzione delle dimensioni e forma) delle schiume in funzione della composizione del precursore. In particolare si è visto che la crescita della schiuma dipende dalla quantità di idruro di titanio, tuttavia superata una certa frazione di TiH2 (0.4% in peso) la densità rimane sostanzialmente costante. Per poter stabilire le condizioni ottimali di processo su una griglia più fitta di composizioni, limitando il numero di esperimenti da eseguire, sono state implementate due reti neurali artificiali. I risultati mostrano un buon accordo tra i dati sperimentali e i valori calcolati e la differenza è confrontabile con la dispersione dei dati sperimentali. Pertanto, le reti neurali implementate si dimostrano essere un ottimo strumento per l’ottimizzazione dei parametri di processo delle schiume metalliche. Si è poi voluto in particolare analizzare quali fossero le composizioni e le caratteristiche morfologiche più idonee per avere un migliore assorbimento di energia. Le prove meccaniche statiche e dinamiche indicano chiaramente come il fattore più importante affinché le schiume possano assorbire energia in un processo di deformazione plastica è la densità. Tanto più bassa è la densità tanto migliore è il comportamento della schiuma. Per questa ragione schiume di alluminio da applicarsi con la funzione di assorbire urti o smorzare vibrazioni debbono essere a bassa densità e quindi prodotte con una quantità di idruro di titanio uguale o maggiore a 0.4%. Al fine di ottimizzare le prestazioni si dovranno poi scegliere quelle la cui composizione fornisce bolle di dimensione piccola, omogenea e rotonda