來自于深泉技術(shù)(Deep Springs Technology,DST)和紐約大學(xué)理工學(xué)院(New York University Polytechnic School of Engineering)的研究人員開發(fā)了一種可漂浮于水面的新型輕質(zhì)金屬基復(fù)合材料,這意味著將為汽車和造船工業(yè)領(lǐng)域帶來重大變革。
鎂合金復(fù)合材料通常被稱為復(fù)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(fù)合材料。在此情況下,碳化硅空心顆粒增強(qiáng)鎂合金基體,最終制得研究人員聲稱的世界上第一個輕質(zhì)金屬基復(fù)合泡沫塑料。
這種結(jié)構(gòu)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(yīng)用于造船工業(yè),使得船只結(jié)構(gòu)即使遭到破壞仍可漂浮于水面。此外,研究人員稱這種材料的強(qiáng)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(fù)合材料的理想替代物。輕質(zhì)聚合物復(fù)合材料已被大量研究并被用于取代船舶和汽車中較重金屬部件。
“這種新開發(fā)的輕質(zhì)金屬復(fù)合材料可以動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(jī)械與航天航空工程系Nikhil Gupta教授說,“對這些復(fù)合材料而言,金屬可承受更高的溫度, 在發(fā)動機(jī)及排氣裝置的應(yīng)用上是一個巨大的優(yōu)勢,除了結(jié)構(gòu)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(qiáng)大非常大,單個球可承受超過25,000 PSI的壓力。除了增加強(qiáng)度以外,這些球還提供了類似于能量吸收器的碰撞保護(hù)作用。
改變加入基體中球體的數(shù)量可用于調(diào)節(jié)復(fù)合材料的密度及其他性能,以適應(yīng)不同應(yīng)用?!捌 敝皇窃诖?、汽車、浮力模塊以及車輛裝甲等領(lǐng)域的一小部分潛在應(yīng)用而已。最后一個例子可能是與美國陸軍研究實驗室(US Army Research Laboratory)合作研究的。
該團(tuán)隊認(rèn)為這種材料可在三年內(nèi)制得用于測試的原型。