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你见过漂浮于水面的轻质金属复合材料吗?

浏览:210 发表时间:2019-12-24 08:29:23

漂浮于水面的新型轻质金属基泡沫

来自于深泉技术和纽约大学理工学院的研究人员开发了一种可漂浮于水面的新型轻质金属基复合材料,这意味着将为汽车和造船工业领域带来重大变革。

镁合金复合材料通常被称为复合泡沫塑料:一种由填充金属、聚合物或空心陶瓷颗粒组成的复合材料。在此情况下,碳化硅空心颗粒增强镁合金基体,最终制得研究人员声称的世界上第一个轻质金属基复合泡沫塑料。

这种结构的材料密度为0.92 g/cm3,低于水的密度(1 g/cm3),因此可浮于水面,并有望应用于造船工业,使得船只结构即使遭到破坏仍可漂浮于水面。此外,研究人员称这种材料的强度足以承受苛刻的海洋条件。

另外,这种材料具有耐热性,使其成为轻质聚合物复合材料的理想替代物。轻质聚合物复合材料已被大量研究并被用于取代船舶和汽车中较重金属部件。

“这种新开发的轻质金属复合材料可以动摇对金属材料的青睐。”该研究论文作者之一、纽约大学(NYU)工程学院机械与航天航空工程系Nikhil Gupta教授说,“对这些复合材料而言,金属可承受更高的温度, 在发动机及排气装置的应用上是一个巨大的优势,除了结构件以外。”

这种材料由镁合金基体组成,将镁合金加入到DST研发的添加有碳化硅空心球的泡沫中。这种轻质球的强大非常大,单个球可承受超过25,000 PSI的压力。除了增加强度以外,这些球还提供了类似于能量吸收器的碰撞保护作用。

改变加入基体中球体的数量可用于调节复合材料的密度及其他性能,以适应不同应用。“漂浮”只是在船舶、汽车、浮力模块以及车辆装甲等领域的一小部分潜在应用而已。最后一个例子可能是与美国陆军研究实验室(US Army Research Laboratory)合作研究的。

该团队认为这种材料可在三年内制得用于测试的原型。


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