TRIZ系列-创新原理-31-多孔材料原理

多孔材料原理的具体描述如下:
1)让物体变成多孔的,或者使用辅助的多孔部件(如插入,覆盖);
2)如果一个物体已经是多孔了,那么事先往里面填充某种物质;
这个原理提出的原因是,一般机械系统通常都是由没有渗透性的固体材料制成的,无渗透性的材料虽然有其优点,但我们也不能忽视具有渗透性的(多孔的)材料的优点,比如我们人类本身的生命器官就是具有渗透性的代表。许多机器都具有内部运动功能,“粗糙的”机器用管道、泵等工具协助实现,而精细的机器可用可渗透的膜和分子力来是实现。使用多孔结构(如孔穴,气泡,毛细管等)时,这些结构可不包含任何实物粒子,可以是真空,也可以填充某些有用的气体,液体或者固体,目的是让孔隙结构的优势得到充分的发挥。多孔结构的一种直观的好处就是可以在不影响结构品质的情况下,节省材料,减轻重量(坚固性、轻便性、透气性等)。多孔原理的例子很多(工艺,复合材料领域尤其多):

A)造船的浮力部分使用多孔结构,不仅可以通过孔穴减少重量,提升浮力,还可以提高船的安全性,因为在一个或多个孔穴结构遭到破坏时,其它孔隙结构仍然保持浮力;
B)泡沫金属,泡沫塑料的应用;(用泡沫金属制作的飞机机翼结实轻便)
C)药棉(利用多孔的结构的棉花,加入酒精而成);用海绵来储存液态氨;
D)纱窗、蚊帐、海绵;

在结构力学方面,多孔结构往往比实心结构在力学性能上更具有效率(优势);
利用多孔材料改善物体的力学性能;
利用多孔材料储存难以储存的材料;
利用多孔结构过滤(生物器官本身就是典型)和分离;

时间: 2024-08-21 23:44:44

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