moaminsharifi/fa-wiki-spell-checker huggingface dataset:
مدل‌های گیبسون و اشبی ساختارهای ایده‌آل را در نظر می‌گیرند؛ ناهماهنگی‌های میکروساختار (به عنوان مثال توزیع توده‌های غیرمجاز، نقص) در نظر گرفته نمی‌شود. علاوه بر این، نتایج تجربی که از طریق آن ثابت‌های تناسب پیش تعیین شده بر اساس مقادیر تجربی بر اساس آزمون‌های فشرده سازی ساده صورت گرفت. در نتیجه، ممکن است برای بارهای چند لبه ای قابل استفاده نباشند.
مدل‌های حداقل مدل جامد فرض می‌کنند که منطقه تحمل بار (سطح مقطع عرضی طبق استرس) اساس منطقی برای مدل‌سازی رفتار مکانیکی است. مدل‌های MSA بر نتایج متقابل خاک در کاهش استرس تأکید می‌کنند؛ بنابراین، حداقل مناطق جامد، حامل استرس هستند. در نتیجه، خواص مکانیکی پیش‌بینی شده براساس مقدار کافی از سطح جامد فوم، تغییر می‌کند. برای فوم تیتانیوم که حاوی پودرهای بخار پخته‌است، حداقل سطح جامد از ناحیه گردن بین پودرها از طریق مقطع دیواره سلولی بین ماکروپورها تشکیل شده‌است. روابط ریاضی در مدل MSA نسبتاً سازگار با مدل گیبسون و اشبی است. با این حال، مدل‌های MSA برای پیش‌بینی پارامترهای خواص مکانیکی در سطح گسترده‌ای از تخلخل طراحی شده‌اند. مدل‌های MSA مانند مدل‌های گیبسون و اشبی، با ساختارهای ایده‌آل (بدون نقص) که حاوی شکل‌های منحصر به فرد، اندازه و توزیع است، به دست می‌آیند.
بیشترین ویژگی مکانیکی فوم تیتانیوم استحکام فشاری است. به‌طور کلی پذیرفته شد که خواص فشاری فوم‌های فلزی به خواص دیواره سلولی بستگی دارد به اندازه اندازه منافذ. با این حال، تحقیقات اخیر نشان داده‌اند که اندازه‌های منحنی کوچکتر برابر استحکام فشاری بالاتر است. با توجه به اینکه اندازه منافذ به ابعاد نانو می‌رسد، این رابطه با توجه به تغییرات مکانیزم تغییر شکل نیز بیشتر است.
Tuncer & Arslan فوم تیتانیوم را با استفاده از فضای نگهدارنده با استفاده از فضای نگهدارنده‌های مختلف شکل ساخته‌است تا تأثیر مورفولوژی سلول بر خواص مکانیکی را توضیح دهد. آن‌ها دریافتند که فوم‌هایی که با فضای نگهدارنده اوره مانند سوزن ایجاد شده‌اند، در مقایسه با منافذ کروی، کاهش مدول الاستیک و مقاومت در برابر عملکرد را نشان می‌دهد.
بسیاری از تکنیک‌های ساخت فلز فوم با معرفی یک فاز گاز به یک ماتریس پیش ساز، که می‌تواند در هر دو فلز مذاب یا فرم پودری فلز رخ دهد، انجام می‌شود. با توجه به نقطه ذوب بالا تیتانیوم (۱۶۷۰ ° C) و وابستگی شیمیایی بالا با اکسیژن، نیتروژن، کربن و هیدروژن (که به سرعت در تیتانیوم مایع یا جامد در دمای بالای ۴۰۰ ° C)، فرایندهای حالت جامد مبتنی بر تراکم پودر، روش ترجیحی ساخت هستند. روش‌های پردازش نیز باید برای جلوگیری از قرار گرفتن در معرض هوا یا رطوبت طراحی شوند؛ فرایندهای پخت گاز یا خلاء گاز معمولاً برای جلوگیری از آلودگی کافی است.
استفاده از روش‌های متالورژی پودر برای ساخت فوم تیتانیوم اجازه می‌دهد تا تولید در دمای پایین‌تر از آنچه که از طریق فرایند ذوب مورد نیاز است و خطرات کلی برای آلودگی را کاهش می‌دهد. پودر پودر پودر (همچنین به عنوان تکه‌تکه شدن گرانشی شناخته می‌شود)، منافذ به وسیلهٔ انتشار پیوند ایجاد می‌شود که ناشی از حفره‌های موجود بین ذرات پودر بسته‌بندی شده‌است. فشرده سازی محوری به دنبال پخت، همان روش زیر را دنبال می‌کند، اما برای تراکم ماده پیش ماده تحت فشار قرار می‌گیرد. برای هر دو روش فشرده سازی، مورفولوژی منافذ حاصل از آن بستگی به مورفولوژی پودر فلزی دارد و کنترل اندازه، شکل و توزیع منافذ آن را دشوار می‌سازد. یکی دیگر از ضعف‌ها، احتمالاً نسبتاً بالا از فروپاشی حفره و سطوح تخلخل قابل دستیابی است.
برای تولید فوم تیتانیوم از طریق گسترش گاز تحت فشار، مخلوط پیش ماده تیتانیوم در داخل یک فلز میله ای با فشار گاز قرار می‌گیرد که پس از پر شدن تخلیه می‌شود. این فلز می‌تواند با گاز بی‌رویه، بیشتر آرگون، تحت فشار قرار می‌گیرد و از نظر ظاهری فشرده می‌شود. منافذ گاز پر شده در داخل ماتریس فشرده قرار گرفته و با قرار گرفتن در معرض دمای بالا، این حباب‌ها از طریق خزش ماتریس فلز اطراف گسترش می‌یابد. از آنجا که پردازش فوم تیتانیوم با استفاده از فشار دادن استاتیک داغ (HIP) از نیاز به فرایندهای فشرده سازی و پختن جدا می‌شود، انواع مختلفی از شکل‌ها و اندازه‌های سفارشی از طریق تکنیک‌های پخت پودر پودر ممکن است. معایب این فرایند عبارتند از: کاهش اتصال متقابل، تخلخل قابل دستیابی محدود و تنظیم تجربی پیچیده. با این حال، یک جنبه منحصر به فرد از روند HIP در رابطه با تیتانیوم (و دیگر مواد پلی مورفیک) این است که فوق پلازایی تبدیل را می‌توان از طریق فرایند HIP به وسیله دوچرخه برقی حرارتی یا با دوچرخه سواری در اطراف مرزهای دمای آلفا / بتا آلوتروپیک فلز.
تیتانیوم تحت تغییرات آلوتروپیک از فاز α (ساختار شبه ضخیم بسته (hcp) در دماهای کمتر از ۸۸۲٫۵ ° C) به فاز β-فاز آن (ساختار مرکز مکعبی، bcc) در دمای بالاتر از ۸۸۲٫۳ است ° C) محصولات تیتانیوم آلفا فاز معمولاً دارای مقاومت متوسط و قوی با قدرت خزش عالی می‌باشند، در حالی که محصولات تیتانیوم بتا معمولاً دارای مقاومت بسیار بالا و انعطاف‌پذیری کم هستند. فوم‌های ایجاد شده در شرایط دوچرخهسواری حرارتی نشان داده شده‌است که تخلخل افزایش یافته به دلیل تفاوت تراکم بین فازهای آلوترروپیک. دیویس و همکاران تولید فوم تیتانیوم با تخلخل ۴۱٪ (در مقایسه با تخلخل ۲۷٪ از طریق مکانیزم خزش طبیعی HIP). افزایش قابلیت انعطاف‌پذیری کلی در فوم‌هایی که از طریق دوچرخه سواری حرارتی ایجاد می‌شود، مشاهده شد. در یک آزمایش مشابه، تخلخل ۴۴٪ به دست آمد و به عنوان حداکثر تخلخل قابل دستیابی در شرایط چرخه حرارت حرارتی تعیین شد. مطالعات بعدی همچنین از بهره‌برداری از شرایط فوق‌العاده پلاسمایی تبدیل با استفاده از HIP بهره گرفت، اما در این حالت پودر تیتانیوم در ماتریس پیش ماده با سیم‌های تیتانیوم جایگزین شد تا منافذ آنیزوتروپیک ایجاد شود. منافذ آنی استروپیک منجر به همبستگی بیشتر با استخوان طبیعی شد، در حالی که فوم‌ها دارای مدول الاستیسیته بالاتر، استحکام عملکرد و تغییر شکل در هنگام نیروی طولی مدت بارگذاری شده نسبت به زمانی که بارها بر روی تقاطع اعمال می‌شدند.
تکنیک نگهدارنده فضایی شایع‌ترین روش برای تولید فوم تیتانیوم است. تکنیک نگهدارنده فضایی امکان ساخت فوم‌های تخلخل بالاتر (35-80%) را نسبت به سایر تکنیک‌ها فراهم می‌کند و در عین حال به مهندس نیز اجازه می‌دهد تا کنترل بیشتری بر کسر، شکل و اتصال داشته باشد. خواص مکانیکی را می‌توان از طریق اندازه، شکل و مقدار فضای نگهدارنده استفاده کرد. تکنیک نگهدارنده فضایی برای اولین بار توسط Zhao و Sun برای ساخت فوم‌های آلومینیومی در روش متالورژیکی پودر که شامل ترکیب NaCl به عنوان فضای نگهدارنده بود، نشان داده شد. فضای نگهدارنده به مخلوط پودر مخلوط شده و قبل از پختن محلول شده‌است. همان روش برای ایجاد اولین فوم تیتانیوم برای Wen و همکاران استفاده شد. کربنات هیدروژن هیدروکسید آمونیوم استفاده می‌شود.
اندازه و شکل پودر فلزی تأثیر مستقیم بر پایداری پیش ماده و همچنین فوم حاصل شده دارد. برای این منظور، پودرهایی که باعث افزایش کارایی بسته‌بندی می‌شوند، سودمند هستند. استفاده از ذرات کروی ممکن است منجر به تماس کمتر از ذرات شود که در نتیجه منجر به منافذ عمدهای ثانویه و احتمال بالا رفتن فروپاشی منافع قبل از تکمیل شدن پخت شود. این عامل را می‌توان از طریق تکنیک‌های مختلف تراکم محدود کرد که درجه ای از نقاط بینابینی در اطراف ذرات تیتانیوم را کاهش می‌دهد. با این حال، این روش نیز دارای محدودیت است؛ به عنوان مثال، پودرها را نمی‌توان به گونه ای متبلور کرد که تغییر شکل اسپیلر را افزایش دهد (مگر اینکه نمونه خمیلی مطلوب باشد).
انتخاب فضای نگهدارنده یکی از مهم‌ترین مراحل است زیرا بسیاری از خواص فوم حاصل از آن، از جمله شکل سلول، اندازه سلول و بزرگنمایی را تعیین می‌کند. فضای نگهدارنده باید بی‌طرف باشد و اندازه و شکل منافذ مورد نظر را نشان دهد. تخلخل می‌تواند هر جایی بین ۵۰ تا ۸۵٪ تنظیم شود بدون اینکه ماده پرکننده بخشی از فوم حاصل شود. همچنین مهم است که یک اسپیرر را انتخاب کنید که دارای محدودیت یا عدم حلالیت در تیتانیوم است، زیرا این ترکیب خواص مکانیکی فوم حاصل را تحت تأثیر قرار می‌دهد. همچنین ممکن است ساختارهای شیب دار که در آن تخلخل‌ها در فوم متفاوت باشد، براساس تفاوت در اندازه اسپارکر در قالب.
درجه همگنی در توزیع منافذ محصول نهایی در درجه اول بستگی به کفایت مخلوط کردن پیش ماده است. تفاوت اندازه ذرات بین پودرهای تیتانیوم و اسپکترون‌ها به‌طور مستقیم بر توانایی مخلوط کردن پیش فریم مناسب می‌باشد. هرچه تفاوت اندازه بیشتر باشد، کنترل این روند دشوارتر است. اختلاط غیرمجاز ناشی از استفاده از اسپاررها که به‌طور قابل توجهی بزرگتر از ذرات تیتانیوم است استفاده شده‌است و پس از حذف اسپیرر و توزیع تخلخل، اثرات نامطلوب در ثبات پیش ماده نشان داده‌است. اندازه فاصله ای مورد بررسی قرار گرفته‌است. نشان داده شده‌است که استفاده از یک اسپارک درشت باعث ایجاد دیواره‌های ضخیم‌تر می‌شود در حالیکه استفاده از اسپیررهای نازک باعث افزایش تراکم می‌شود و منجر به افزایش تراکم می‌شود. افزایش تراکم توسط یک توزیع منحنی منوموادال با استفاده از اسپاررهای خوب و یک توزیع دوبعدی با استفاده از اسپارک‌های درشت نشان داده شده‌است. علاوه بر این، اسپاررهای دقیق تر منجر به توزیع منافذ همگن می‌شوند. شارما و همکاران استفاده از اسپیکرهای مخروطی و تخلخل به دست آمده تا ۶۰٪ که در آن منافذ ناشکر شده‌است. در نمونه‌هایی که از ذرات ریز استفاده می‌کنند، تخلخل‌ها تا ۷۰٪ قبل از اعوجاج در منافذ قابل دستیابی بودند. با این حال، توزیع تودهٔ دوطرفه مشاهده شده در نمونه‌های درشت زدایی نشان داد که از لحاظ خواص مکانیکی سودمند است، در حالی که بالاترین مقاومت فشاری نسبت به آنچه که ممکن است به علت رابطه معکوس تخلخل و استحکام فشاری وجود داشته باشد، مشاهده می‌شود.
مخلوط پیش ساز از پودر و فضای نگهدارنده به یک قالب تحت فشار مشخص متصل می‌شود. این را می‌توان از طریق فرایندهای یکپارچه یا استحکام به دست آورد. منافذ حاصل از این روش باز و متصل از طریق پنجره‌ها بین منافع همسایه با اندازه منافذ تا حدی وابسته به تعداد هماهنگی و منطقه تماس از جمع‌آوری حاصل شده‌است. فشار فشرده سازی باید به اندازه کافی بالا باشد تا از مقاومت مکانیکی کافی برای حفظ هندسه منافذ مشخص شده توسط فضای نگهدارنده اطمینان حاصل شود، اما به اندازه کافی زیاد نیست که باعث تغییر شکل فضای نگهدارنده شود.
Spacers را می‌توان با روش حذف آن‌ها دسته‌بندی کرد: آن‌هایی که از نظر حرارتی هنگام افزایش درجه حرارت در هنگام پختن، و کسانی که با حلال حل می‌شوند، قبل و بعد از تشکیل فوم، حرارت داده می‌شوند. برای اسپاررها از طریق مکانیزم‌های حرارتی حذف می‌شود، دمای پخت باید به اندازه کافی زیاد باشد تا اسپیلر را تجزیه کند، اما به اندازه کافی زیاد نیست که باعث ایجاد اتصال بین پراکندگی بین ذرات فلزی شود. این نتیجه در یک فشرده بسیار شکننده قبل از حرارت دادن درجه حرارت بالا و افزایش خطر سقوط. هنگام استفاده از اسپلرها قابل جدا شدن، ممکن است پس از پختن اسپلر را حذف کنید، که باعث کاهش خطر فروپاشی منفی می‌شود. در بیشتر موارد، فوم‌هایی که با استفاده از فضای نگهدارنده ایجاد شده‌اند، توزیع‌های منفرد دوگانه را با منافذ با اندازه‌های بزرگ به دست می‌آورند که از ذرات فضای نگهدارنده و منافذ میکرو اندازه واقع در دیواره‌های منافذ حاصل می‌شود و منجر به نشت پخت ماتریکس پودر می‌شود. به عنوان یک نتیجه، macropores به‌طور معمول سطوح داخلی خشن را نشان می‌دهد. در برخی از برنامه‌های کاربردی، مانند استفاده از ایمپلنت‌های زیست پزشکی، این یکی از ویژگی‌های سودمند است. تخلخل داخلی (و یا میکرو تخلخل) ثابت شده‌است که سفتی را کاهش می‌دهد؛ بنابراین، خطر اثرات محافظتی استرس را کاهش می‌دهد، در حالیکه همچنین ارائه بهبود یافته‌است.
کلرید سدیم فوم نگهدارنده‌ترین فوم برای فوم تیتانیوم است زیرا بسیار محلول در آب است و با توجه به تیتانیوم بی اثر است. این نفوذ از آلودگی و تخریب خواص مکانیکی فوم حاصل جلوگیری می‌کند. علاوه بر این، NaCl غیر سمی است؛ هر گونه باقی مانده bioinert هستند.
بنزیددی و دانند پیشگام استفاده از NaCl به عنوان دارنده دائمی فضا برای تولید فوم NiTi بودند. فوم‌های حاصل از آن شامل تخلخل ۳۲–۳۶٪ با تراکم کامل تر از آن‌ها بود که هنگام تولید فوم NiTi با استفاده از فضای حاوی فلوراید سدیم (NaF) مشاهده شد. با این حال، پارامترهای پردازش منجر به NaCl مذاب و ترکیب فلزی / نمک در حفره‌های فوم می‌شود. خطرات خاصی با استفاده از یک نگهدارنده فسفات مذاب شامل واکنش با فلز، حل کردن فضای نگهدارنده در فلز و جلوگیری از تراکم از طریق ایجاد یک لایه نازک مایع بین فلز و ذرات همراه است. هنگامی که NaCl به عنوان یک فضای نگهدارنده دائمی در فوم خالص تیتانیوم استفاده می‌شود نزدیک به کامل شدن چسبندگی حاصل می‌شود. در این مورد، دمای زیر نقطه ذوب NaCl مورد استفاده قرار گرفت؛ تیتانیوم کمتر از NiTi مقاوم در برابر خزش است، که اجازه می‌دهد تا در دماهای پایین‌تر تراکم شود. فوم‌های حاصل باعث تخلخل ۵۰–۶۷٪ با حداقل ضریب قابل مشاهده می‌شوند. شکل منحنی آنیزوتروپیک در بعضی مناطق اشاره به تغییر شکل NaCl در طی HIP دارد که برای بعضی از کاربردها مطلوب است. علاوه بر این، یک سطح مشاهده شده و داخلی درونی منافذ برای کاربردهای ایمپلنت زیست پزشکی مزیت دارد. ج‌ها و همکاران تخلخل ۶۵–۸۰٪ را از طریق استفاده از NaCl به عنوان نگهدارنده فضایی و فرایند تراکم سرد در فشارهای مختلف با دو مرحله پختن به دست می‌آورد. در این مورد، NaCl بعد از مرحله دوم پخت، از طریق انحلال حذف شد. نتایج حاصل از مدول یانگ (۸ تا 15 GPa) به‌طور قابل توجهی پایین‌تر از مدول یانگ 29 GPa برای ۵۰٪ فوم تخلخل بود. این رابطه شناخته شده بین تخلخل و مدول یانگ است که در آن مدول یانگ با افزایش تخلخل خطی کاهش می‌یابد. تخلخل حاصل از طریق روش نگهدارنده فضایی به‌طور مستقیم مربوط به نوع و مقدار فضای نگهدارنده مورد استفاده (تا حد آستانه حداکثر میزان تخلخل قابل دستیابی) است.
منیزیم را می‌توان از طریق انحلال در اسید به صورت گرما یا توسط واکنش‌ها حذف کرد. Esen & Bor محتوای بحرانی منیزیم را به عنوان نگهدارنده فضایی ۵۵ تا ۶۰ درصد پیدا کرده‌است که بالاتر از آن، در طی پختگی بیش از حد زیاد می‌شود. فوم‌ها با تخلخل ۴۵ تا ۷۰ درصد با توزیع انبساط دو طرفه و مقاومت فشاری ۱۵ مگاپاسکال (برای تخلخل ۷۰٪) نشان داده شده‌است. کیم و همکاران فوم‌های تولید شده با منافذ آنی استروپیک از طریق تغییر شکل عمیق ذرات Mg در طی تراکم در تلاش برای افزایش خواص مکانیکی. تخلخل نهایی ۷۰٪ برابر با تراکم ۳۸ مگاپاسکال برای جهت‌گیری طبیعی حفره‌ها و ۵۹ مگاپاسکال بود، زمانی که منافذ با جهت‌گیری فشرده شد.
یکی دیگر از نگهدارنده فضای نگهدارنده برای فوم تیتانیوم، اوره است که تخلخل آن از ۲۰ تا ۷۵ درصد است. ون و همکاران فوم‌هایی تولید می‌کند که توزیع منافذ دو طرفه را با تخلخل‌های ۵۵ تا ۷۵ درصد، مدول یانگ بین 3-4 GPa و استرس فلات 35-35 MPa نشان می‌دهد. رابطه معکوس بین استرس فلات و تخلخل با افزایش تخلخل مشاهده شده‌است که باعث کاهش استرس فلات می‌شود. تونسر و همکاران اوره را در ترکیب با پودرهای تیتانیوم نامنظم شکل گرفته و با افزایش کارایی بسته‌بندی (ذرات) افزایش می‌دهد. این همچنین نیاز به ترکیب یک گیربکس را برطرف کرد.
نشاسته تاپیوکا را می‌توان به راحتی از طریق فرایند پخت‌وپز سوخته و در تیتانیوم نامحلول است. فوم تیتانیوم متشکل از توزیع منحنی بموادال (ماکروپورها در محدوده ۱۰۰ تا ۳۰۰ میکرومتر) و تخلخل ۶۴–۷۹ درصد، توانایی‌های عملکردی ۲۳–۴۱ مگاپاسکال و ماژول یانگ ۳٫۶ تا 3.6 GPa را نشان می‌دهد.
اگرچه بیکربنات آمونیوم در تولید فوم تیتانیوم مورد استفاده قرار می‌گیرد، آن یک اسپیلر ایده‌آل نیست، در آن نقطه نقطه ذوب / تفکیک و برخی از حلالیت در تیتانیوم است. این امر موجب انقباض قابل توجهی می‌شود که باعث می‌شود کنترل شکل منافذ دشوار شود. علاوه بر این، تجزیه گازهای زیست‌محیطی را آزاد می‌کند.
فریز ریخته‌گری یک روش جامد سازی جهت است که برای ساخت مواد مورد استفاده قرار می‌گیرد که ساختارهای منفذی و انعطاف‌پذیر طولانی را نشان می‌دهند. مورفولوژی پوسته به‌طور عمده توسط مورفولوژی مایع جامد تعریف شده‌است. فوم تیتانیوم با ساختارهای منفرد دندریتیک و لایه ای، از طریق استفاده از فراورده‌های غیر آبی و آبی تولید می‌شود. این مواد به عنوان یک نتیجه از خواص مکانیکی آنیزوتروپیک به عنوان یک نتیجه از ساختارهای منحنی آنیزوتروپیک. استحکام فشاری برای بارهای موازی با جهت دیوار فوم تیتانیوم به‌طور متوسط ۲٫۵ برابر بیشتر از مواردی است که عمود بر جهت دیوار است.
برنامه‌های کاربردی ساختاری بالقوه برای فوم تیتانیوم شامل ترکیب آن‌ها به ساختارهای سبک‌وزن و همچنین اجزای جذب انرژی مکانیکی می‌باشد. مهم‌ترین ملاحظات برای استفاده از فوم تیتانیوم در برنامه‌های کاربردی ساختاری شامل تخلخل، استحکام، انعطاف‌پذیری در فشرده سازی و هزینه می‌باشد. به دلیل هزینه‌های تولید کم، اکثر ورق‌های فلزی که برای برنامه‌های کاربردی ساختاری به فروش می‌رسند، دارای انواع آلومینیوم هستند. در مقایسه، تولید فوم تیتانیوم هزینه بیشتری را به ارمغان می‌آورد، اما این هزینه در کاربرد فضایی قابل دفاع است، در حالیکه این مواد در مقیاس کلی وزن کمتری را در مقایسه با مقیاس پذیرفته‌اند. هدایت حرارت پایین‌تر تیتانیوم نیز ممکن است در ساخت موشک قدردانی شود. قدرت ویژه، توانایی جذب انرژی و نقطه ذوب بالا باعث افزایش تیتانیوم بر روی آلومینیوم در کاربردهای هوا فضا و نظامی می‌شود. هنگامی که برای کاربردهای هوا فضا استفاده می‌شود، سطوح تخلخل نزدیک به ۹۰٪ مورد نظر است. فوم تیتانیوم قادر به حفظ استحکام کششی بالا در دمای ۴۰۰ درجه می‌باشد ° C؛ محدودیتی که توسط مقاومت کم فلز به اکسیداسیون اعمال می‌شود.
نیروی محرکه جایگزینی مواد فیت تیتانیوم در بخش هوا فضا از پنج عامل زیر است:
مشکل فوری مهندسی و شاخه پیشرفته آن مهندسی هوا فضا، استفاده کارآمد از مواد و همچنین افزایش عمر مفید است.
هسته پانل ساندویچ در سراسر صنعت هوافضا استفاده می‌شود؛ آن‌ها در داخل بدن، طبقه و پانل‌های داخلی مجتمع می‌شوند. ساختارهای ساندویچ از دو چهره جدا شده از یک هسته ضخیم و سبک‌وزن تشکیل شده‌است و بیشتر از چوب پلی اتیلن، پلیمرهای فوم، آلومینیوم چسب یا آلومینیوم یا Nomex (کاغذ) تشکیل شده‌است. به‌طور معمول، هسته‌ها با الیاف تقویت‌کننده ترکیب می‌شوند تا مدول برشی خود را افزایش دهند. در واقع، پلیمرهای تقویت شده فیبر کربن بالاترین خاصیت سختی و مقاومت این مواد را نشان می‌دهند. با این حال، پلیمرها در دماهای پایین تجزیه می‌شوند؛ بدین ترتیب اشتغال مواد مذکور به دلیل محدود بودن دامنه دما که ممکن است در داخل آن‌ها و همچنین خواص وابسته به رطوبت آن‌ها مورد استفاده قرار گیرد، به چالش‌های ذاتی تبدیل می‌شود. بزرگترین و ناکافی پیش‌بینی شده شکست در هسته ناشی از محلی سازی کرنش است. موضع‌گیری شبیه‌سازی به توسعه گروه‌هایی که در نتیجه انحراف فیزیکی در حالت جامد قرار می‌گیرند نشان می‌دهد. برای بهترین عملکرد، ساختار باید نیروی نیروی حداکثر پاسخ و جذب انرژی بالا را نشان می‌دهد. فوم تیتانیوم سبک‌وزن و سفت و دارای توانایی مقاومت در برابر انفجار است. علاوه بر این، استفاده از فوم‌های مبتنی بر تیتانیوم که توزیع تخلخل همگن را نشان می‌دهد، به‌طور قابل توجهی کاهش خطرات ناشی از موضع کشیدن را می‌دهد. نسبت قدرت بالا به وزن فوم تیتانیوم، فرصتی را برای افزایش سختی خمش و برش و همچنین قابلیت جذب انرژی در طی دوره خم شدن فراهم می‌کند. فوم تیتانیوم ممکن است در محیط‌هایی با درجه حرارت بالا (تا ۴۰۰ درجه سانتیگراد) استفاده شود ° C) ساختارهای کامپوزیت نیز ممکن است تولید شوند؛ نشان داده شده که مونوفیلم‌های سیلیکون کاربید به فوم‌های Ti-6-Al-4V مدول الاستیک 195 GPa و استحکام کششی 800 MPa را نشان می‌دهند.
فوم تیتانیوم که ساختارهای منافذ اکسایش را نشان می‌دهد، برای ترکیب در هسته پانل‌های ساندویچ به علت عملکرد برش خود را افزایش می‌دهند. فوم با این ساختار منافذ نسبت پواسون منفی را در یک یا چند ابعاد نشان می‌دهد. نسبت پواسون به عنوان نسبت کرنش انقباضی جانبی به سویه کششی طولی برای فوم تحت فشار کششی یکسانی در جهت بارگذاری تعریف می‌شود. مواد Auxetic به‌طور معمول قادر به مقاومت در برابر قطرات از طریق پاسخ خود را به فشرده سازی؛ پس از فشرده سازی، قرارداد مواد Auxetic. تحقیقات نشان می‌دهد علاوه بر مقاومت به زاویه، فوم اکسایتی باعث جذب بیشتر صدا و ارتعاش، مقاومت برشی و مقاومت به چقندگی می‌شود. این ساختارها همچنین خمش سینکلاستی را نشان می‌دهند که نتیجه آن می‌تواند به یکپارچگی در پانل‌های ساندویچ منحنی تبدیل شود.
آلیاژهای تیتانیوم مواد انتخابی برای طیف گسترده‌ای از ایمپلنت‌های زیست پزشکی هستند. ایمپلنت‌های آلی تیتانیوم که در حال حاضر استفاده می‌شوند عبارتند از: مفصل ران، پیچ استخوان، مفصل زانو، اتصالات ستون فقرات، مفاصل شانه و صفحات استخوانی. این آلیاژها از ورقه‌های با درجه بالا، فوم تیتانیوم تجاری خالص با فرمولاسیون بالا، و آلیاژهای مقاوم در برابر حرارت با قدرت بالا استفاده می‌کنند. تیتانیوم برای استفاده در تصویربرداری رزونانس مغناطیسی (MRI) و توموگرافی کامپیوتری (CT), که کاربردهای آن را برای کاربردهای ایمپلنت زیست پزشکی به همراه دارد.
ایمپلنتهای بیومدیک باید برای راحتی بیمار و تخلخل بالا و سطح سطح چربی پایین داشته باشند تا عروق و رشد استخوان جدید را تسهیل کنند. ایده‌آل، ایمپلنت اجازه می‌دهد جریان سیال آسان برای تغذیه سلولی و ضرب osteoblast و همچنین مهاجرت برای کلونیزاسیون سلولی ایمپلنت برای تبدیل شدن به یکنواخت. منافذ موجود در ماتریس سلولی فوم، ماتریکس خارج سلولی استخوان را تقلید می‌کند، به بدن اجازه می‌دهد که با ایمپلنت مواجه شود. تخلخل ایمپلنت همچنین باعث افزایش جذب و تسریع در گردش خون می‌شود، زیرا سلول‌ها قادر به پیوستن، تکثیر و تشکیل توابع اولیه می‌باشند. نشان داده شده‌است که اندازه ماکرو پور ۲۰۰–۵۰۰ است μm برای رشد گلبول‌های جدید استخوان و انتقال مایعات بدن ترجیح داده می‌شود. محدودیت پایین توسط اندازه سلول‌ها کنترل می‌شود (~ ۲۰ μm)، و سطح بالاتری از طریق دسترسی به سایت‌های پیوند مربوط به سطح سطح خاص است. منافذ ضخیم بیشتر در رشد بافت و حرکت بیوفیلد کمک می‌کند. منیزیم‌های غیر انعطاف‌پذیر، منافذ دراز (مانند کسانی که قابل دستیابی از طریق تکنیک ریخته‌گری) می‌توانند در ایمپلنت‌های استخوان مفید باشند، زیرا آن‌ها می‌توانند ساختار استخوان را بیشتر تقلید کنند.
هندسه سطح متخلخل فوم باعث افزایش استخوان در رشد می‌شود، لنگرگاه برای تثبیت را فراهم می‌کند و تضمین می‌کند که استرس‌ها از ایمپلنت به استخوان منتقل می‌شوند. زبری سطح در منافذ می‌تواند استخوان را در رشد افزایش دهد، و اندازه سلول‌های بزرگتر باعث رشد سریع تر بافت می‌شود. برای بهینه‌سازی قابلیت ایمپلنت و توانایی موفقیت‌آمیز با استخوان، ممکن است لازم باشد دستکاری روش‌های تولید مواد را برای تغییر ساختار منافذ کف ایجاد کنید. تغییرات در ساختار منافذ می‌تواند به‌طور مستقیم بر قدرت ایمپلنت و سایر ویژگی‌های کلیدی تأثیر بگذارد.
استخوان انسانی انسان دارای سفتی بین ۱۲ تا 23 GPa است؛ کنترل دقیق و اصلاح پارامترهای تولید برای رسیدن به نقاط قوت مشابه ضروری است برای عملی بودن ادغام. درستی پیش‌بینی مدول یانگ برای فوم‌ها برای ادغام واقعی زیست پزشکی ضروری است. عدم انطباق مدول یانگ بین ایمپلنت و استخوان می‌تواند منجر به ایجاد اثرات محافظتی در برابر استرس شود. ایمپلنت که معمولاً مدول یانگ بالاتر از استخوان را نشان می‌دهد، بیشترین بار را جذب می‌کند. به عنوان یک نتیجه از این عدم تعادل، تراکم استخوان شروع می‌شود کاهش می‌یابد، مرگ بافتی و در نهایت شکستگی ایمپلنت وجود خواهد داشت.
استخوان طبیعی توانایی تنظیم فیبر محلی را از مناطق تنش کم به سمت مناطق تنش بالا از طریق توزیع تخلخل نشان می‌دهد، در نتیجه حداکثر آسایش عمومی را افزایش می‌دهد. محققان با استفاده از تحلیل عناصر محدود، تأثیر پر شدن حفره‌ها را با استخوان بر خواص مکانیکی بررسی کردند. آن‌ها نتیجه گرفتند که رشد تولید استخوان به‌طور قابل توجهی خواص مکانیکی را بهبود می‌بخشد، که نشان دهنده کاهش پلاستیسیته موضعی و غلظت تنش است. در واقع، فوم تیتانیوم در این مطالعه به استخوان اجازه می‌دهد تا توانایی طبیعی خود را برای تنظیم فیبر محلی از مناطق تنش کم در جهت مناطق استرس بالا نشان دهد.
آزمایش‌ها نشان داد که ترکیبات تصادفی از اندازه و شکل منافذ، موجب کاهش مدول یانگ می‌شود. مدل‌های نظری برای اندازه‌گیری مؤلفه یانگ برای اندازه‌گیری منافذ و توزیع شکل منفرد حساب نمی‌شود، بنابراین اندازه‌گیری‌های تجربی باید در حضور اندازه و توزیع منافذ ناهمگن انجام شود. این یک محدودیت از مدل‌های میکرو مکانیک بحث شده در بالا است.
ایمپلنت‌های مورد استفاده در حال حاضر پس از عمل جراحی اولیه، زمان زیادی را برای پیوستن به بدن وارد می‌کنند. چسبندگی واقعی بین ایمپلنت و استخوان برای رسیدن به آن دشوار است و متأسفانه میزان موفقیت فیبرهای ایمپلنت به دلیل عدم موفقیت ایمپلنت در دستیابی به استخوان است. با افزایش تعداد افراد نیاز به ایمپلنت ارتوپدی، توسعه مواد با پتانسیل ساختاری و بیولوژیکی برای بهبود پوکی استخوان بسیار مهم است. استفاده از فوم‌های مبتنی بر تیتانیوم یک راه برای بهبود زیست سازگاری بالقوه و کاهش اثرات محافظتی استرس از مواد در حال حاضر مورد استفاده Bioimplant است.
با در نظر گرفتن روند رشد طبیعی استخوانی، مشکل درک osseointegration بهتر است. در بدن، استخوان و بافت، خود بازسازی را تجربه می‌کنند، و تغییرات ساختاری به‌طور معمول در پاسخ به محرک‌های محیطی رخ می‌دهد. موفقیت‌آمیز osseointegration در سه مرحله اصلی رخ می‌دهد که از روش‌های زیست شناختی طبیعی پیروی می‌کنند: ۱) پیوستن ایمپلنت به تشکیل استخوان، ۲) تطبیق جرم استخوان جدید برای حمل وزن و ۳) بازسازی ساختار استخوان جدید. مرحله اول در این فرایند برای موفقیت کلی مهم‌تر است؛ ایمپلنت و استخوان باید یک اتصال سریع ایجاد کنند و این پیوند باید قوی و پایدار باشد. با توجه به ساختار متخلخل آن، ایمپلنت فوم فلزی تیتانیوم ممکن است بتواند با استخوان استخراج کند و زمان بهبودی بیمار را به میزان قابل توجهی کاهش دهد. اساساً، فوم به عنوان ماتریس خارج سلولی در بدن به عنوان بافت در آن یکپارچه می‌شود. امروزه ایمپلنت‌هایی که اغلب برای جایگزینی استخوان استفاده می‌شوند، توانایی ارتقاء این ویژگی‌ها را ندارند، که در استخوان طبیعی دیده می‌شوند و در نتیجه ایمپلنت‌ها عمر محدودی دارند. این پدیده osseointegration به همان شکل عمل شکستگی مستقیم عمل می‌کند. با این حال، به جای یک پایان قطعه استخوان مجدداً به استخوان وصل می‌شود، انتهای قطعه به یک سطح ایمپلنت متصل می‌شود. در مطالعه بر روی تداخل فیبروبلاستی با آلیاژ Ti6Al4V با تخلخل بالا، فوم فلزی از دلبستگی و تکثیر سلول، مهاجرت از طریق شبکه متخلخل حمایت کرده و قادر به حفظ یک جمعیت سلولی بزرگ است.
تمایل تیتانیوم به ایجاد لیکس اکسید روی سطح آن از خوردگی سطوح در تماس با بافت‌های انسان جلوگیری می‌کند زیرا اکسیدهای سطحی انتشار یون‌های فلزی را از مواد فله تا سطح به حداقل می‌رساند. هنگامی که تیتانیوم یک پوشش را برای ایجاد زیست سازگاری بیشتر به دست می‌آورد، می‌تواند سطوح تیتانیوم زیست سازگار را تبدیل به یک رابط می‌کند که بتواند چسبندگی استئوآب را افزایش دهد و قادر به ارتقاء osseointegration باشد. امروزه تحقیقات به شدت بر بهبود میزان موفقیت یکپارچه سازی تمرکز کرده و از درک فرایند طبیعی رشد استخوان و ترمیم برای ایجاد پوشش‌هایی که سطوح سطح و خواص سطحی ایمپلنت را افزایش می‌دهد استفاده می‌شود. این تنظیمات به ساختار مصنوعی اجازه می‌دهد تا مواد بیولوژیکی را تقلید کرده و با عوارض جانبی منفی کمتر به بدن برسد. تحقیقات بالینی و رادیوگرافی ۳ ساله ایمپلنت‌ها را در انسان‌هایی که توسط هیدروکسی آپوپتیت نانوکریستال (HA) پوشش داده شده‌اند برای حمایت از استخوان سازی اسفنجی، در نظر گرفتند. HA نانوبلورال با سطح خشن زیادی از منافذ اتصال بین ۱۰ تا ۲۰ ساخته شد nm از ژل ماتریکس سیلیکا، و در نتیجه ساختار متخلخل استخوان است. میانگین میزان از دست دادن استخوان حاشیه ناقص بود و مقادیر periotest نشانگر یک استئوسینتگرایی جامد بود. در حقیقت، منافذها به طوری ساخت می‌شوند که بتوانند بر روی پروتئین‌های سطح بیومارایدر نگهداری شوند. در حالت ایده‌آل، این اجازه می‌دهد تا بدن به خود را درگیر درگیر شود که HA HA مصنوعی به عنوان یک نانومواد مشابه شناخته می‌شود که در آن بافت زنده ممکن است رشد کند
فوم تیتانیوم با HA می‌تواند از طریق روش‌های مختلف از جمله پاشش پلاسما، سل ژل و رسوب الکتروفورز پوشش داده شود. نشان داده شده‌است که تیتانیوم پوشش داده شده با HA با افزایش فضای تیتانیوم بدون پوشش افزایش یافته‌است. در تلاش برای افزایش استخوان در رشد، Spoerke و همکاران. یک روش برای رشد ارگانوپاتیتها بر روی ایمپلنتهای تیتانیوم ایجاد کرد. Organoapatites ممکن است در استخوان رشد در رابط ایمپلنت کمک کند. این فوم‌ها با استفاده از یک فرایند HIP اصلاح شده تولید می‌شوند که از ویژگی‌های آلوتروپیک تیتانیوم برای ایجاد فوم تخلخل بالاتر استفاده می‌شود. آزمایش‌های قبلی در آزمایشگاه با فوم ارگانوپاتیت-تیتانیوم نتایج مثبتی را شامل می‌شود که احتمال اینکه بافت‌های درونی در این منافذ پوشیده شده، باعث بهبود استفاده عمر فوم از طریق کاهش اثرات محافظتی است.
در آزمایشگاه، مواد پیوند استخوان نانوکریستالین مصنوعی در موش‌ها در رشد بافت فیبری عروقی نشان داده شده‌است که باعث بهبودی بهبودی می‌شود. علاوه بر این، عروق خونی جدید در روز ۵ پس از لانه گزینی مشاهده شد و ایمپلنت دارای تراکم عروقی با عملکرد بالا بود. در مطالعه ای که Epiphyses femoral خرگوش در طی دو تا هشت هفته بهبود یافت، تماس استخوانی با ایمپلنت با رشد استخوان داخل اتاق برای چهار سطح مختلف ایمپلنت مقایسه شد. محققان دریافتند که مواد جایگزین استخوان ممکن است آپوپس استخوان را بر روی تیتانیوم بهبود بخشد.
وان دایرکشن: این ما هستیم () یک فیلم در ژانر مستند به کارگردانی مورگان اسپرلاک است که در سال ۲۰۱۳ منتشر شد. از بازیگران آن می‌توان به نایل هوران، لیام پین، هری استایلز، لوئی تاملینسون، زین مالیک و سایمن کاول اشاره کرد.
وان دایرکشن: جایی که ما هستیم - فیلم کنسرت () یک فیلم در ژانر مستند است که در سال ۲۰۱۴ منتشر شد.
دونالد گلن ویلسون (متولد ۱۰ سپتامبر ۱۹۵۴) با نام هنری دون ویلسون و نام مستعار " اژدها "، یک کیک‌بوکسینگ و بازیگر فیلم‌های رزمی آمریکایی است. یک بار قهرمانی جهانی و ۱۱ قهرمانی حرفه‌ای کیک بوکسینگ که در چهار دهه را در کارنامه ورزشی خود دارد.کمربند سیاه مجله ژوئن 1989 شاید او را بتوان یکی از بزرگترین کیک بوکسورهای حرفه‌ای تاریخ آمریکا نامید.
باتری منیزیم باتری منیزیم به عنوان عنصر فعال در آند از سلول الکتروشیمیایی است. هر دو غیرقابل شارژ بوده و سلول اولیه و قابل شارژ سلولی ثانویه شیمی پرداخته شده‌است. باتری‌های اولیه سلول منیزیم تجاری شده‌اند و استفاده شده‌اند به عنوان ذخایر و باتری‌های استفاده عمومی.
باتری‌های ثانویه منیزیم یک موضوع فعال تحقیقاتی هستند،Gerbrand Ceder, Pieremanuele Canepa (فوریه 2017)، "Odyssey of Multivalent Cathode Materials: سوالات باز و چالش‌های آینده"، "بررسی‌های شیمیایی"، 117 (5): 4287-4341، doi: ، PMID   28269988 بخصوص به عنوان جایگزین یا بهبود شیمیایی باتری لیتیوم یون - به عنوان یک سلول منیزیم جایگزینی Li-ion ممکن است با یک آند منیزیم جامد امکان‌پذیر است، اجازه می‌دهد که بالاتر چگالی انرژی از آن با لیتیوم، که نیاز به یک‌های intercalated آند لیتیوم. آندز نوع درج (یون منیزیم) نیز مورد تحقیق قرار گرفته‌است.
سلولهای اولیه منیزیم از اوایل قرن بیستم ساخته شده‌است.
نوع باتری منیزیم BA-4386 به‌طور کامل تجاری شده‌است و هزینه‌های آن در هر واحد نسبت به باتری‌های روی برابر است - در مقایسه با سلول‌های روی کربن معادل باتری ظرفیت بیشتری با حجم و عمر طولانی‌تر داشته‌است. BA-4386 از سال ۱۹۶۸ تا سال ۱۹۸۴ به‌طور گسترده توسط ارتش آمریکا مورد استفاده قرار گرفت، زمانی که با یک لیتیوم تونیل کلرید جایگزین شد.Crompton، توماس روی (2000)، "کتاب مرجع باتری"، §39 <templatestyles src="Module:Citation/CS1/en/styles.css"></templatestyles>دفتر، پاسخگویی دولت ایالات متحده (26 سپتامبر 1985)، "تدارکات ارتش باتری: منیزیم و لیتیم" (NSIAD-85-124)، دفتر پاسخگویی دولت ایالات متحده <templatestyles src="Module:Citation/CS1/en/styles.css"></templatestyles>
یک سلول سوختی منیزیم هوا دارای ولتاژ عامل نظری ۳٫۱ و تراکم انرژی ۶٫۸ کیلووات ساعت در کیلوگرم است. ژنرال الکتریک در اوایل دهه ۱۹۶۰ سلول سوختی منیزیم فعال در محلول NaCl خنثی تولید کرد. باتری هوا منیزیم یک سلول اولیه است، اما این امکان وجود دارد که با قرار دادن آند و الکترولیت آن را "refuelable" کرد. باتری هوا منیزیم تجاری شده‌است و با استفاده از آب دریا به عنوان الکترولیت به عنوان سیستم‌های پشتیبان زمینی و همچنین منابع انرژی زیر دریایی از آنها استفاده می‌شود.ژانگ، تیاناران؛ تائو، ژان لیانگ؛ چن، ژوئن (مارس 2014)، "باتری‌های منیزیوم: از اصل به کاربرد"، "Horizons" of "Materials"، 1 (2): 196-206، doi: <templatestyles src="Module:Citation/CS1/en/styles.css"></templatestyles>
منیزیم به عنوان مبنایی برای جایگزینی یا بهبود باتری لیتیوم یونی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
به نظر می‌رسد که لایه‌های Passivating از تجزیه الکترولیت در طی کاهش یون منیزیم منشأ گرفته شود. به عنوان مثال، برخی از یون‌های متداول مانند پرکلرات و tetrafluoroborate به پسیویته کمک می‌کنند، همان‌طور که برخی از حلال‌های متداول قطبی آپروتیک مانند کربنات‌ها و نیتریل‌ها نیز وجود دارد. Grignard بر اساس اثیری الکترولیت نه نشان داده شده‌است passivate; آلیاژهای منیزیم نیز الکترود بدون انفجار نشان داده شده‌است. ترکیب Mg (BPh Bu ) در اولین بار نشان داده شده بود نشانگر قابل شارژ باتری منیزیم بود، استفاده از آن توسط اکسیداسیون الکتروشیمیایی محدود شد. دیگر الکترولیت تحقیق شامل مخلوط Grignard / آلومینیوم تری کلرید ترکیبات، borohydrides، phenolates، alkoxides، مخلوط کلرید منیزیم / کلرید آلومینیوم سیستم در THF، مجتمع amido (به عنوان مثال بر اساس hexamethyldisilazane)، کربوران نمک، alkoxyborates فلوئوردار، یک منیزیم (BH ) الکترولیت حالت جامد (NH ) و پلیمرهای ژل حاوی Mg (AlCl EtBu) در tetraglyme / PVDF. برای سیستم‌های مبتنی بر حلال، اترها به‌طور کلی در تحقیق (۲۰۱۴) مورد استفاده قرار گرفته‌اند.
الکترودهای جایگزینی منیزیوم براساس ورودی برگشت‌پذیری فلز منیزیم به آند (آلیاژ آلومینیوم) (مانند بیسموت / آنتی نومیا یا قلع) نشان داده شده‌است که قادر به جلوگیری از انفجار سطحی آنود است، اما از تخریب آند به دلیل تغییرات حجمی درج، و همچنین سینتیک آهسته از درج.
یکی دیگر از نقص اساسی در مقایسه با لیتیوم، اتلاف بیش از حد منیزیم (+۲) در محلول است که سبب افزایش ویسکوزیته و کاهش تحرک در الکترولیت می‌شود.ون Noorden، ریچارد (5 مارس 2014)، "انقلاب قابل شارژ: باتری بهتر"، "www.nature.com"، 507 (7490)، ص.   26-28، doi: , PMID   24598624 <templatestyles src="Module:Citation/CS1/en/styles.css"></templatestyles> در محلول تعدادی از گونه‌ها ممکن است بسته به عوامل ضد یون / پیچیده وجود داشته باشد - این اغلب شامل گونه‌هایی است که به‌طور جداگانه شسته شده‌اند (به عنوان مثال MgCl + در حضور کلرید) - گرچه دیمرها اغلب تشکیل می‌شوند (به عنوان مثال Mg Cl +). حرکت یون منیزیم به شبکه‌های میزبان کاتدی نیز (از سال ۲۰۱۴) به‌طور آشکار آهسته است.Mizuno, Fuminori؛ سینگ، نیکلندرا؛ آرتور، تیموتی س. فانسون، پل ت. راماناتان، مایندی؛ بنماازا، آدیدل؛ Prakash, Jai؛ لیو، یی شنگ؛ گلنس، پر اندرس؛ Guo, Jinghua (11 نوامبر 2014)، "درک و غلبه بر چالش‌های ناشی از الکترود / الکترولیت‌ها در باتری‌های قابل شارژ منیزیم"، "جبهه. منابع انرژی"، 2، doi: <templatestyles src="Module:Citation/CS1/en/styles.css"></templatestyles>
برای مواد کاتدی تعدادی از ترکیبات مختلف برای مناسب بودن، از جمله مورد استفاده در باتری‌های اولیه منیزیم مورد بررسی قرار گرفته‌است. مواد کاتدی جدید بررسی شده یا پیشنهاد شده شامل زیرکونیم دی سولفید، اکسید کبالت (II, III)، سلنید تنگستن ، پنتوکسی تنگستن، پنتوکسید وانادیم و کاتد بر روی وانادات است. اسپینلس مبتنی بر کبالت، سینتیک پایینی را نسبت به رفتار با لیتیوم وارد می‌کند.Gerbrand Ceder, Pieremanuele Canepa (فوریه 2017)، "Odyssey of Multivalent Cathode Materials: سوالات باز و چالش‌های آینده"، "بررسی‌های شیمیایی"، 117 (5): 4287-4341، doi: ، PMID   28269988 در سال ۲۰۰۰ نشان داده شد که شکل فاز شور S Mo به عنوان یک کاتد مناسب است، ۲۰۰۰ سیکل در تخلیه ۱۰۰٪ با ۱۵٪ از دست دادن؛ ضعف‌ها عملکرد ضعیف درجه حرارت پایین (کاهش تحرک Mg، جبران با جایگزینی سلنیوم)، و همچنین ولتاژ پایین، c. 1.2V و تراکم انرژی کم (110mAh / g). کاتد دی سولفید مولیبدن دارای تراکم ولتاژ و انرژی، 1.8V و 170mAh / g را نشان داد. سولفید فلزات گذار به عنوان کاندیدای امیدوار کننده برای کاتد باتری یون منیزیم محسوب می‌شود. یک سلول منیزیم ترکیبی با استفاده از الکترولیت منیزیم / سدیم مخلوط با وارد شدن سدیم به کاتد دی سولفید آهن ( نانوکریستال ) (II) در سال ۲۰۱۵ گزارش شد.والتر، مارک؛ Kravchyk, Kostiantyn V. ؛ ابنس، ماریا؛ Kovalenko, Maksym V. (2015)، "باتری ترکیبی با کارآمد و ارزان قیمت سدیم منیزیم"، "شیمی. مادرم"، 27 (21): 7452-7458، doi: <templatestyles src="Module:Citation/CS1/en/styles.css"></templatestyles>
کاتدهای مبتنی بر دی‌اکسید منگنات خواص خوبی نشان داده‌اند، اما در دوچرخه سواری بدتر شده‌است. اسپینل‌های مبتنی بر منگنز اصلاح شده ("پست اسپینل") موضوع فعال تحقیقاتی (۲۰۱۴) برای کاتدهای ورودی منیزیم است.منابع نمونه:
در سال ۲۰۱۴ یک باتری قابل شارژ منیزیم گزارش شده‌است با استفاده از یک یون رد و بدل، الیوین با بیس (trifluoromethylsulfonyl) الکترولیت ایمید / triglyme نوع MgFeSiO کاتد - سلول ظرفیت 300mAh است / گرم با ولتاژ 2.4V نشان داد. MgMnSiO نیز به عنوان یک کاتد درجهٔ بالقوه Mg 2+ مورد بررسی قرار گرفته‌است.
مواد کاتدیک به غیر از انواع غیر اکسید فلزی / سولفید فلزی نیز بررسی شده‌است: در سال ۲۰۱۵ یک کاتد بر اساس یک پلیمر حاوی آنتراکینون گزارش شد. و دیگر مواد کاتدی آلی و پلیمری که قادر به انجام واکنش‌های بازدارنده نیز هستند، مانند پلی-۲،2'-dithiodianiline مورد بررسی قرار گرفته‌است. در سال ۲۰۱۶، یک کاتد ترکیبی کربن / ید متخلخل به عنوان یک جایگزین بالقوه برای کاتدهای ورودی Mg 2+ گزارش شد - شیمی به عنوان بالقوه برای یک باتری جریان قابل شارژ گزارش شده‌است.
گفته می‌شود در سال ۲۰۱۸ این باتری تجاری‌سازی شده‌است.
Gerbrand Ceder, Pieremanuele Canepa (February 2017), "Odyssey of Multivalent Cathode Materials: Open Questions and Future Challenges", "Chemical Reviews", 117 (5): 4287–4341, doi:, PMID 28269988Blake, Ivan C. (August 1952), "Silver Chloride-Magnesium Reserve Battery" (PDF), "Journal of the Electrochemical Society", 99 (8): 202C, doi:<templatestyles src="Module:Citation/CS1/en/styles.css"></templatestyles>Crompton, Thomas Roy (2000), "Battery Reference Book", §39<templatestyles src="Module:Citation/CS1/en/styles.css"></templatestyles>Office, U. S. Government Accountability (26 Sep 1985), "Army's Procurement of Batteries: Magnesium vs. Lithium" (NSIAD-85–124), US Government Accountability Office<templatestyles src="Module:Citation/CS1/en/styles.css"></templatestyles>Zhang, Tianran; Tao, Zhanliang; Chen, Jun (Mar 2014), "Magnesium–air batteries: From principle to application", "Materials Horizons", 1 (2): 196–206, doi:<templatestyles src="Module:Citation/CS1/en/styles.css"></templatestyles>Bucur, Claudiu B. ; Gregory, Thomas; Oliver, Allen G. ; Muldoon, John (2015), "Confession of a Magnesium Battery", "J. Phys. Chem. Lett.", 6 (18): 3578–3591, doi:, PMID 26722727<templatestyles src="Module:Citation/CS1/en/styles.css"></templatestyles>Walter, Marc; Kravchyk, Kostiantyn V. ; Ibáñez, Maria; Kovalenko, Maksym V. (2015), "Efficient and Inexpensive Sodium–Magnesium Hybrid Battery", "Chem. Mater.", 27 (21): 7452–7458, doi:<templatestyles src="Module:Citation/CS1/en/styles.css"></templatestyles>Van Noorden, Richard (5 Mar 2014), "The rechargeable revolution: A better battery", "www.nature.com", 507 (7490), pp.  26–28, doi:, PMID 24598624<templatestyles src="Module:Citation/CS1/en/styles.css"></templatestyles>Example sources:Mizuno, Fuminori; Singh, Nikhilendra; Arthur, Timothy S. ; Fanson, Paul T. ; Ramanathan, Mayandi; Benmayza, Aadil; Prakash, Jai; Liu, Yi-Sheng; Glans, Per-Anders; Guo, Jinghua (11 November 2014), "Understanding and overcoming the challenges posed by electrode/electrolyte interfaces in rechargeable magnesium batteries", "Front. Energy Res.", 2, doi:<templatestyles src="Module:Citation/CS1/en/styles.css"></templatestyles>
در صنعت خودرو، رینگ‌های آلیاژی هستند که از از آلیاژ از آلومینیوم یا منیزیم ساخته شده‌اند. آلیاژهای ترکیبی از یک فلز و دیگر عناصر هستند. آن‌ها عموماً مقاومت بیشتری به فلزات خالص می‌دهند که معمولاً بسیار نرمتر و مرتب تر است. آلیاژهای آلومینیوم یا منیزیم به‌طور معمول سبک‌تر از همان قدرت هستند، هدایت گرمای بیشتری را ارائه می‌دهند و اغلب ظاهر زیبایی ظاهری را در برابر چرخ‌های فولادی ایجاد می‌کنند. اگر چه فولاد، شایع‌ترین مواد استفاده شده در تولید چرخ، آلیاژ آهن و کربن است، اصطلاح «چرخ آلیاژ» معمولاً برای چرخ‌های ساخته شده از آلیاژهای غیر آهنی است.
اولین چرخ‌های سبک آلیاژ ساخته شده از آلیاژهای منیزیم بود. اگرچه آن‌ها از وسایل نقلیه عمومی استفاده نکردند اما در دهه ۱۹۶۰ محبوبیت زیادی داشتند، هرچند در تعداد بسیار محدود. در اواسط تا اواخر دهه ۱۹۶۰، اصلاح آلومینیوم ریخته‌گری اجازه ساخت چرخ‌های ایمن را داد که شکننده نبودند. تا این زمان، بیشتر چرخ‌های آلومینیومی دچار کمبود انعطاف‌پذیری، معمولاً از ۲–۳٪ طول انقباض، می‌شدند.
از آنجایی که چرخ‌های آلیاژ-آلیاژ در آن زمان اغلب از منیزیم ساخته می‌شدند (اغلب به عنوان "mags" نامیده می‌شدند)، این شکست‌های چرخ اولیه بعدها به ضعف کم منیزیم منجر شد، در حالی که در بسیاری از موارد این چرخ‌ها آلومینیوم چرخ آلومینیومی ضعیفی بودند. هنگامی که این پیشرفت‌های آلومینیوم ریخته‌گری به‌طور گسترده‌ای پذیرفته شد، چرخ آلومینیوم منیزیم را به عنوان ارزان قیمت و چرخ‌های با کارایی بالا برای مسابقات موتور جایگزین کرد.
چرخ‌های سبک‌تر می‌توانند با کاهش حجم توده‌های غیرمجاز بهبود یابند، به این ترتیب امکان تعلیق بیشتر از سطح زمین به دست می‌آید و در نتیجه باعث بهبود وضعیت می‌شود، با این وجود تمام چرخ‌های آلیاژی از مقیاس فولادی آن‌ها سبک‌تر نیستند. کاهش حجم وسیع خودرو نیز می‌تواند به کاهش مصرف سوخت کمک کند.
هدایت حرارتی بهتر و طراحی چرخ چرخشی بیشتر می‌تواند به کاهش گرما از ترمز کمک کند، که باعث افزایش عملکرد ترمز در شرایط رانندگی شدیدتر می‌شود و احتمال کاهش عملکرد ترمز یا حتی شکست را به دلیل گرمای بیش از حد کاهش می‌دهد.
چرخ‌های آلیاژی برای اهداف آرایشی نیز خریداری شده‌اند، هرچند که آلیاژهای ارزان‌تر استفاده می‌شوند معمولاً مقاوم به خوردگی نیستند. آلیاژهای آلومینیوم اجازه استفاده از پوشش‌های فلزی جذاب را می‌دهند، اما این‌ها باید با پوشش‌های رنگی یا چرخ مهر و موم شده باشند. حتی اگر محافظت شود، استفاده از چرخ‌ها در نهایت پس از ۳ تا ۵ سال سقوط خواهد کرد، اما بازسازی اکنون با هزینه ای به‌طور گسترده‌ای در دسترس است. فرایندهای تولید نیز به طرح‌های پیچیده و جسور اجازه می‌دهد. در مقابل، چرخ‌های فولادی معمولاً از ورق فلزی فشرده می‌شوند و سپس با هم جوش می‌شوند (اغلب ضربه‌های ناخوشایندی را ترک می‌کنند) و باید برای جلوگیری از خوردگی و یا پنهان شدن با کلاه‌های چرخ / کلاهک‌ها رنگ زد.
چرخ‌های آلومینیومی مستعد ابتلا به خوردگی گالوانیکی هستند، در صورتی که اقدامات پیشگیرانه مناسب صورت نگیرد، می‌تواند باعث ریزش هوا شود. همچنین چرخ‌های آلیاژی سخت‌تر از چرخ‌های فولادی سخت‌تر می‌شوند، اما قیمت بالاتر آن‌ها معمولاً تعمیرات را ارزان‌تر از جایگزینی می‌کند.
چرخ‌های آلومینیومی گران‌تر از چرخ‌های فولادی استاندارد تولید می‌شوند و به همین دلیل اغلب به عنوان تجهیزات استاندارد در نظر نمی‌گیرند بلکه به عنوان افزودنی‌های اختیاری یا به عنوان بخشی از بسته‌بندی ترمیم گران‌تر مورد استفاده قرار می‌گیرند.
با این حال، چرخ‌های آلیاژی از سال ۲۰۰۰ به میزان قابل توجهی افزایش یافته‌است ، که در حال حاضر در خودروها و وسایل نقلیه ارزان قیمت عرضه می‌شود، در مقایسه با یک دهه قبل که در آن چرخ‌های آلیاژی اغلب گزینه‌های کارخانه در وسایل نقلیه ارزان قیمت نیست. چرخ‌های آلومینیومی به عنوان تجهیزات استاندارد برای ماشین‌های لوکس یا اتومبیل‌های ورزشی با قیمت‌های بالا در نظر گرفته شده‌اند.
چرخ‌های آلیاژی بزرگتر یا «منحصر به فرد» گزینه ای هستند. هزینه بالای چرخ‌های آلیاژی آن‌ها را برای دزدان جذاب می‌سازد؛ برای مقابله با این، خودروسازان و نمایندگی مجاز و فروش اغلب استفاده از مهره قفل یا پیچ و مهره که نیاز به یک کلید ویژه برای حذف استفاده می‌شود.
بیشتر چرخ‌های آلیاژی با استفاده از ریخته‌گری تولید می‌شوند، اما برخی از آن‌ها جعلی هستند. چرخ‌های جعلی معمولاً سبک‌تر، قوی تر، اما بسیار گران‌تر از چرخ‌های چرخ است. دو نوع چرخهای جعلی وجود دارد: یک قطعه و مدولار. چرخ‌های جعلی مدولار ممکن است طراحی دو یا سه قطعه داشته باشند.
چرخ‌های معمولی چند قطعه ای شامل پایه لبه درونی، لبه بیرونی لب و مرکز چرخ با بازکردن برای مهره‌های چاقو است. تمام قسمت‌های یک چرخ مدولار با پیچ و مهره نگه داشته می‌شود. BBS RS یکی از معروف‌ترین سه قطعه چرخ‌های جعلی مدولار است.
انتخاب‌های قابل توجهی از چرخ‌های آلیاژی برای صاحبان خودروهایی که می‌خواهند اتومبیل‌های سبک‌تر، جذاب تر، نادرتر یا بزرگتر باشند، در دسترس هستند. اگر چه جایگزین چرخ‌های استاندارد فولادی و تایر با چرخ‌های آلیاژی سبک‌تر و به‌طور بالقوه پایین‌تر از لاستیک‌های مشخصات می‌تواند عملکرد و دست زدن به آن را افزایش دهد، این امر لزوماً هنگامی که چرخ‌های به شدت بزرگ استفاده می‌شود وجود دارد.
تحقیق انجام شده توسط "ماشین و راننده" با استفاده از مجموعه ای از متفاوت انجام اندازه چرخ‌های آلیاژی از که همه با همان مدل و مدل لاستیک نشان داده شده بودند نشان دادند که هر دو شتاب و اقتصاد سوخت با چرخ‌های بزرگتر رنج می‌برند. آن‌ها همچنین خاطر نشان کردند که راحتی و سر و صدای سواری توسط چرخ‌های بزرگ تحت تأثیر منفی قرار دارند.
بیشتر چرخ‌های پس از فروش بازی می‌کنند، در حالی که فقط چند نفر از بالا جعلی هستند مانند Donz, Vellano و Weld. بسیاری از شرکت‌ها در طول چند سال (بعضی از اخیراً) با توجه به افزایش تقاضا برای چرخ‌های قطر بزرگ شکل گرفته‌اند. تقاضا برای چرخ‌های بزرگتر توسط اختراع چرخ دنده‌های چرخ توسط American Tru-Spinners تحریک شد. ثبت اختراع ایالات متحده آمریکا شماره ۵٬۲۹۰٬۰۹۴ که توسط بنیان‌گذار Tru-Spinners آمریکایی James JD Gragg اختراع شد و چندین تولیدکننده چرخ را مجوز داد و سری خود را از چرخ‌های چرخ Spinners تولید کرد که چرخ‌های چرخشی جداگانه ای یکپارچه و برخی چرخ‌های چرخ Spinner را به جایی که مرکز چرخ پس از اینکه خودرو به توقف متوقف شد، چرخش خود را ادامه دهد.
Tru-Spinners آمریکایی همچنین مجموعه دیگری از چرخهای چرخان را اختراع کرد که در حال چرخش به عقب بودند در حالی که چرخ به جلو حرکت می‌کرد و برخی از آن‌ها در یک مکان ثابت قرار داشتند و تمرکز خود را روی سطح آلیاژ تولیدکننده چرخ در حالی که در حال حرکت با استفاده از بلبرینگ‌های تخصصی بودند. Tru-Spinners آمریکایی همچنین استفاده از هولوگرام‌ها را در چرخ‌های چرخ دنده نشان داد که بدون استفاده از باتری یا منبع الکتریکی.
مسابقات آمریکایی، که Motegi Racing را در میان سایر مارک‌های مانند TIS, TIS Modular دارد، قدیمی‌ترین شرکت چرخ پس از فروش است که از سال ۱۹۵۶ تشکیل شده‌است. قدیمی‌ترین شرکت بریتانیایی Wolfrace است که اولین شرکت برای ارائه چرخ فلزی جلا در اروپا و رسیدن به تأیید TÜV بود. Wolfrace همچنین چرخ‌ها را برای SSC Thrust و رکورد سرعت رانندگی در انگلستان ارائه داد. روند اخیر در این صنعت شامل مشارکت‌های سرمایه‌گذاری مشترک بین تولیدکنندگان دریایی و واردکنندگان / توزیع کنندگان محلی مانند PDW Wheels که در سال ۲۰۰۶ در استرالیا در میان چندین نفر ایجاد شد، تشکیل می‌شود.
برخی از «پس از فروش» نیز / به عنوان سازنده تجهیزات اصلی سازنده (OEM) نیز موجود بوده و BBS یکی از مهم‌ترین تأمین کننده‌های اصلی Volkswagen است.
برخی از تولیدکنندگان همچنین الگوها و ریخته‌گری‌ها را به اشتراک می‌گذارند، مثلاً (موتورسیکلت) مجوز طراحی پنج اسب بخار Marchesini به Brembo برای تولید چرخ‌های آلیاژ (غیر منیزیم) برای دوچرخه‌های Ducati است.
چرخ‌های آلیاژی منیزیم اولین چرخ‌های ریخته‌گری تولید شده بود و اغلب به عنوان "چرخ‌های منحصر به فرد" نامگذاری می‌شدند. در ابتدا چرخ‌های منیزیم برای مسابقه استفاده می‌شدند، اما محبوبیت آن‌ها در دهه ۱۹۶۰ باعث توسعه سایر چرخ‌های چرخ دنده، به خصوص از آلیاژهای آلومینیومی بود. اصطلاح "mag wheels" مترادف با چرخ‌های ریخته‌گری ساخته شده از هر ماده، از آلیاژ آلومینیوم مدرن مدرن به چرخ‌های پلاستیکی و کامپوزیت مورد استفاده در موارد مانند دوچرخه، صندلی چرخدار و اسکیت بورد."نهایی راد داغ فرهنگ لغت: یک بمب به zoomies" جف Breitenstein را، تروی Paiva از - MBI انتشار 2004 صفحه 130"کتاب راهنمای مهندسی زیست پزشکی" توسط جوزف دی. برنزینو - CRC Press 2000 Page 141-4
با این حال، چرخ‌های منیزیم خالص دیگر تولید نمی‌شوند، فقط در اتومبیل‌های کلاسیک یافت می‌شود. منیزیم خالص از بسیاری از مشکلات رنج می‌برد.
رینگ‌های منیزیوم منگنز بسیار حساس به پیت، ترک خوردگی و خوردگی بودند. منیزیم به صورت انبوه سخت است اما می‌توان از چرخ‌های منیزیم خالص توسط یک تایر سوزان یا از طریق سقوط طولانیمدت چرخ روی سطح جاده به دنبال یک سوراخ جرقه کرد. بعدها از آلیاژهای منیزیم برای کاهش بیشتر این مشکلات توسعه یافت."جزئیات خودرو: یک راهنمای کامل مراقبت از خودرو برای علاقه‌مندان به خودرو و متخصصین جزئیات" توسط دون تیلور - HP Books 1998 Page 72 در حقیقت، اداره هواپیمایی فدرال ایالات متحده در دهه گذشته آزمایشات گسترده‌ای انجام داده‌است و به این نتیجه رسیده‌است که اشتعال پذیری احتمالی منیزیم بیشتر نگران‌کننده نیست.
جرم یک چرخ معمولی منیزیم حدود (بسته به اندازه)
جعل را می‌توان با یک فرایند یک یا چند مرحله انجام جعل شده از آلیاژهای منیزیم مختلف، اغلب AZ80، ZK60 (MA14 در روسیه). چرخ‌های تولید شده توسط این روش معمولاً از چقرمگی و انعطاف‌پذیری بیشتری نسبت به چرخ‌های آلومینیومی استفاده می‌کنند، گرچه هزینه‌ها بسیار بالاتر است.https://f1wheels.com
فورج کردن یک فرایند پیچیده‌است که شامل پروسه‌هایی مانند گرمایش، نورد، فشار بالا، چکش یا ترکیبی از این‌ها می‌باشد. در نتیجه، ساختار مولکولی آلیاژ تغییر می‌کند و در نتیجه مواد قوی تر و سبک‌تر می‌شوند. این بدان معنی است که تولیدکنندگان چرخ‌های پس از فروش محصولات خود را تولید می‌کنند. چرخ‌های یک و دو و سه تکه وجود دارد. هر قطعه در ابتدا یک آلیاژ مشبک است که به صورت چرخ چرخنده، در موارد چرخ دنده یک قطعه یا در قسمت چرخ در موارد چرخ‌های چند قطعه تبدیل می‌شود.
این فرآیند با استفاده از یک قالب در یک ماشین بزرگ که دارای نیروی بالایی برای بستن بستن می‌باشد استفاده می‌شود. منیزیم مذاب به یک لوله پرکننده به نام یک آستین شل ریخته می‌شود. یک پیستون فلز را به سرعت با سرعت و فشار بالا هل می‌دهد، منیزیم به صورت جامد و میله باز می‌شود و چرخ آزاد می‌شود. چرخ‌های تولید شده توسط این روش می‌توانند کاهش قیمت‌ها و بهبود مقاومت در برابر خوردگی را ارائه دهند، اما آن‌ها به دلیل ماهیت HPDC، کم مجرب و کم قدرت هستند.
این فرایند عموماً یک میله فولادی را به کار می‌برد، در بالای بوته پر شده با منیزیم مذاب قرار دارد. به‌طور معمول، منیزیم در برابر ذره‌ها مهر و موم شده‌است و مخلوط مخلوط هوای گرم / مخزن تحت فشار قرار می‌گیرد تا فلز مذاب را به یک لوله پرکنندهٔ شبیه به مواد خرد تبدیل کند.
هنگامی که با استفاده از بهترین روش‌های پردازش، چرخ‌های LPDC می‌توانند پیشرفت‌هایی در انعطاف‌پذیری بر روی چرخ‌های منیزیم و هر چرخ آلومینیومی ارائه دهند، آن‌ها کمتر نسبت به منیزیم جعلی باقی می‌مانند.
چرخ‌های منیزیم گرانشی تولید شده از اوایل دهه ۱۹۲۰ تولید شده‌اند و قابلیت انعطاف‌پذیری خوب و خواص نسبی را از آنچه که می‌تواند با ریخته‌گری آلومینیوم ساخته شود، فراهم می‌کند. هزینه‌های ابزار برای چرخ‌های چرخ گرانش یکی از ارزان‌ترین هر فرایند است. این به تولید دسته ای کوچک، انعطاف‌پذیری در طراحی و زمان کوتاه توسعه اجازه می‌دهد.
خازن‌های الکترولیتی آلومینیومی قطبی خازن های الکترولیتی که آند الکترود (+) است که از یک آلومینیوم خالص ساخته شده روی سطح فویل عملیات اچ انجام می‌شود. آلومینیوم، یک لایه عایق الکتریکی از اکسید آلومینیوم را به وسیله عملیات آنودایز تشکیل می دهد که به عنوان دی الکتریک خازن عمل می‌کند. الکترولیت غیر جامد، سطح خشن لایه اکسید را پوشش می‌دهد، که عملاً به عنوان الکترود دوم ( کاتد ) (-) خازن خدمت می‌کند. فویل آلومینیومی دوم به نام "فویل کاتدی" به الکترولیت تماس می‌گیرد و به عنوان اتصال الکتریکی به ترمینال منفی خازن عمل می‌کند.
خازن‌های الکترولیتی آلومینیومی به وسیله نوع الکترولیت به سه قسمت زیر تقسیم می‌شوند:
خازن الکترولیتی آلومینیومی با الکترولیت غیر جامد ارزان‌ترین نوع و همچنین کسانی که دارای طیف گسترده ای از اندازه، مقدار خازن و ولتاژ هستند. آن‌ها با مقدار خازنی از 0.1 ساخته شده‌است   μF تا 2،700،000   μF (2.7   F)، CDE، سری DCMC، PDF و مقادیر ولتاژ از 4   V تا 630   V. Jianghai, 630 V-Elkos PDF الکترولیت مایع اکسیژن را برای تشکیل مجدد یا خودسنجی لایه اکسید دی الکتریک فراهم می‌کند. با این وجود، از طریق فرایند خشک شدن وابسته به دما تبخیر می‌شود، که باعث می‌شود پارامترهای الکتریکی راندگی، و محدود کردن زمان خدمت به خازن.
با توجه به مقادیر خازنی نسبتاً بالا، خازن‌های الکترولیتی آلومینیومی دارای امپدانس کمتری هستند حتی در فرکانس‌های پایین تر مانند فرکانس اصلی . آن‌ها به‌طور معمول در منابع تغذیه، منبع تغذیه سوئیچ شده و مبدل های DC-DC برای هموار کردن و بافر شدن ولتاژ DC اصلاح شده در بسیاری از دستگاه‌های الکترونیکی و نیز در منابع قدرت صنعتی و مبدل‌های فرکانس به عنوان خازن های اتصال DC برای درایو ها، مبدل‌های فتوولتائیک، و مبدل در نیروگاه های باد است . انواع خاصی برای ذخیره‌سازی انرژی استفاده می‌شود، به عنوان مثال در برنامه‌های عکس فلاش یا فلاش یا برای اتصال فرکانس در برنامه‌های صوتی.
خازن‌های آلومینیومی الکترولیتی به دلیل اصل آنودایزینگ، خازن‌های قطبی هستند. آن‌ها فقط می‌توانند با ولتاژ DC اعمال شده با قطب راست کار کنند. خازن با قطب اشتباه یا با ولتاژ AC منجر به اتصال کوتاه می شود و می‌تواند مؤلفه را از بین ببرد. استثناء خازن الکترولیتی آلومینیومی دوقطبی است که دارای یک پیکربندی back-to-back از دو آند در یک مورد است و می‌تواند در برنامه‌های AC استفاده شود.
خازن‌های الکترولیتی از ویژگی‌های شیمیایی برخی از فلزات خاص استفاده می‌کنند که قبلاً "فلز سوپاپ" نامیده می‌شود. اعمال ولتاژ مثبت به مواد آند در یک حمام الکترولیتی یک لایه اکسید عایق با ضخامت مربوط به ولتاژ اعمال می‌کند. این لایه اکسید به عنوان دی الکتریک در یک خازن الکترولیتی عمل می‌کند. خواص این لایه اکسید آلومینیوم در مقایسه با لایه دی الکتریک پنتوکسی تانتالیوم در جدول زیر آمده است:
پس از تشکیل یک اکسید دی الکتریک بر روی ساختارهای آنود خشن، یک ضد الکترود باید با سطح اکسید عایق خشن همراه باشد. این توسط الکترولیت ارائه شده‌است، که به عنوان یک الکترود کاتد از یک خازن الکترولیتی عمل می‌کند. الکترولیتها ممکن است "غیر جامد" (مرطوب، مایع) یا "جامد" باشد. الکترولیت‌های غیر جامد، به عنوان یک محیط مایع که دارای "هدایت یونی" ناشی از حرکت یون‌ها هستند، نسبت به ستون‌های ولتاژ یا جریان‌های فعلی نسبتاً حساس هستند. الکترولیت جامد دارای یک "هدایت الکتریکی است" که باعث می‌شود خازن‌های الکترولیتی حساس به ستون‌های ولتاژ یا جریان‌های جاری حساس باشند.
هر خازن الکترولیتی در اصل به شکل یک "خازن با صفحات" که ظرفیت بیشتری بزرگتر منطقه الکترود A و است گذردهی ε و ضخامت کمتر است (د) از دی الکتریک.
ظرفیت آن متناسب محصول سطح یک صفحه است که ضریب نفوذپذیری آن برابر با ضخامت دی الکتریک است.