漂浮于水面的輕質(zhì)金屬復合材料

  來(lái)自于深泉技術(shù)(Deep Springs Technology,DST)和紐約大學(xué)理工學(xué)院(New York University Polytechnic School of Engineering)的研究人員開(kāi)發(fā)了一種可漂浮于水面的新型輕質(zhì)金屬基復合材料,這意味著(zhù)將為汽車(chē)和造船工業(yè)領(lǐng)域帶來(lái)重大變革。

  鎂合金復合材料通常被稱(chēng)為復合泡沫塑料:一種由填充金屬、聚合物或空心陶瓷顆粒組成的復合材料。在此情況下,碳化硅空心顆粒增強鎂合金基體,最終制得研究人員聲稱(chēng)的世界上第一個(gè)輕質(zhì)金屬基復合泡沫塑料。

  這種結構的材料密度為0.92 g/cm3,低于水的密度(1 g/cm3),因此可浮于水面,并有望應用于造船工業(yè),使得船只結構即使遭到破壞仍可漂浮于水面。此外,研究人員稱(chēng)這種材料的強度足以承受苛刻的海洋條件。

  另外,這種材料具有耐熱性,使其成為輕質(zhì)聚合物復合材料的理想替代物。輕質(zhì)聚合物復合材料已被大量研究并被用于取代船舶和汽車(chē)中較重金屬部件。

  “這種新開(kāi)發(fā)的輕質(zhì)金屬復合材料可以動(dòng)搖對金屬材料的青睞?!痹撗芯空撐淖髡咧?、紐約大學(xué)(NYU)工程學(xué)院機械與航天航空工程系Nikhil Gupta教授說(shuō),“對這些復合材料而言,金屬可承受更高的溫度, 在發(fā)動(dòng)機及排氣裝置的應用上是一個(gè)巨大的優(yōu)勢,除了結構件以外?!?/p>

  這種材料由鎂合金基體組成,將鎂合金加入到DST研發(fā)的添加有碳化硅空心球的泡沫中。這種輕質(zhì)球的強大非常大,單個(gè)球可承受超過(guò)25,000 PSI的壓力。除了增加強度以外,這些球還提供了類(lèi)似于能量吸收器的碰撞保護作用。

  改變加入基體中球體的數量可用于調節復合材料的密度及其他性能,以適應不同應用?!捌 敝皇窃诖?、汽車(chē)、浮力模塊以及車(chē)輛裝甲等領(lǐng)域的一小部分潛在應用而已。最后一個(gè)例子可能是與美國陸軍研究實(shí)驗室(US Army Research Laboratory)合作研究的。

  該團隊認為這種材料可在三年內制得用于測試的原型。