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美国研发出新型轻质高强金属
  • 发布:更新:2015-10-20 10:10:23
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纽约大学的一个研究小组成功地制备了由轻质金属基复合泡沫构成的层状复合材料,该材料在汽车、火车、船舶以及其他需要在被拉伸或压缩时仍能保持强度的轻质结构组件的领域中具有重要的应用前景。
纽约大学工学院机械与航空工程系副教授Nikhil Gupta的研究小组与俄亥俄州托莱多的深泉科技公司以及美国陆军研究实验室在《材料科学与工程A》上发表了其成果。
常规金属泡沫的空隙中填充了气体,从而导致在减轻重量的同时也带来了一些麻烦,如在制造过程中难以控制气孔的大小和形状。
与常规金属泡沫不同,金属基复合泡沫通过采用中空颗粒在泡沫结构中引入气孔。近年来,金属泡沫因其较好的抗压强度被广泛使用。然而,较低的抗弯强度一定程度上限制了金属泡沫的应用,尤其是在汽车结构中。
金属泡沫以前是夹在两层硬板中,具有更大的抗弯强度,且泡沫芯允许材料承受大变形并吸收能量。但是,纽约大学大的研究小组首先开发出了金属基复合泡沫夹芯材料。
他们的研究集中于在碳纤维面板中填充含有中空氧化铝颗粒的铝合金。研究人员发现该层状材料减轻重量的同时也增加了刚度,并且能吸收更多的能量。这些性质使得金属基复合泡沫夹芯材料在汽车底板以及其他对刚度要求较高的应用领域中极具吸引力。
研究人员称:该项工作的研究成果可应用于军用或民用的新型船舶以及地面车辆中。此外,新型复合夹层材料的轻质和高能量吸收特性还能使火车受益。

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