據(jù)外媒Phys.org在7月16日的報(bào)道，美國(guó)紐約大學(xué)工程理工學(xué)院機(jī)械和航空航天工程系副教授Nikhil Gupta帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)，同俄亥俄州托萊多市Deep Springs Technology公司、美國(guó)陸軍研究實(shí)驗(yàn)室合作，將他們的最新發(fā)現(xiàn)發(fā)表在了Materials Science and Engineering上：他們研發(fā)出一種新型復(fù)合材料，是在兩個(gè)碳纖維層中間夾了一層輕質(zhì)金屬基復(fù)合泡沫，既質(zhì)輕、有彈性，又可以承受變形，吸收能量。
 

新型復(fù)合材料：兩個(gè)碳纖維層中間夾了一層輕質(zhì)金屬基復(fù)合泡沫
 

    這種新型復(fù)合材料在汽車(chē)、火車(chē)、輪船及其他很多領(lǐng)域具有重大潛能，比如，有些應(yīng)用領(lǐng)域需要輕質(zhì)結(jié)構(gòu)組件卻需要保留其強(qiáng)度，即便是在被彎曲或被壓縮的時(shí)候，這種新型復(fù)合材料就大有可為。

    傳統(tǒng)的金屬泡沫材料在金屬內(nèi)部有充氣的氣孔，雖然減輕了重量，卻也具有一些缺點(diǎn)，如在加工過(guò)程中很難控制氣孔的尺寸和形狀。與之相比，金屬基復(fù)合泡沫包含了由空心粒子形成的泡沫狀結(jié)構(gòu)中的孔隙。近些年來(lái)，這些材料的使用呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，主要是因?yàn)檫@些材料的壓縮強(qiáng)度。然而，對(duì)于很多潛在的應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，尤其是汽車(chē)結(jié)構(gòu)，這些材料的彎曲強(qiáng)度是一個(gè)限制。泡沫金屬材料最早是被夾在兩個(gè)堅(jiān)硬的薄板中間，從而增加其彎曲強(qiáng)度，同時(shí)泡沫芯層使材料可以承受大的變形和吸收能量。但是，Nikhil Gupta和他的同事們首次研發(fā)出金屬基復(fù)合泡沫夾芯復(fù)合材料。
 

新型復(fù)合材料：兩個(gè)碳纖維層中間夾了一層輕質(zhì)金屬基復(fù)合泡沫
 

    Nikhil Gupta團(tuán)隊(duì)的研究主要集中在一種由空心氧化鋁粒子填充并夾在碳纖維夾層結(jié)構(gòu)中的鋁合金上。研究人員發(fā)現(xiàn)由此產(chǎn)生的層狀結(jié)構(gòu)不僅重量變輕，而且增加了硬度，還可以吸收很高的能量。這些特質(zhì)使金屬基復(fù)合泡沫夾芯對(duì)汽車(chē)地板面板和其他彎曲性能比較重要的應(yīng)用領(lǐng)域非常具有吸引力。

    Nikhil Gupta說(shuō)：“這項(xiàng)研究可能開(kāi)啟軍用和民用的船舶以及地面車(chē)輛的一個(gè)新時(shí)代。這種新型夾芯復(fù)合材料，也可以使火車(chē)從輕質(zhì)和高能吸收面板中獲益。”

    中國(guó)腐蝕與防護(hù)網(wǎng)科普小知識(shí)：同目前常用材料（如金屬、木材等）相比，復(fù)合材料具有的一個(gè)明顯的優(yōu)勢(shì)就是輕量級(jí)的屬性，這也正是驅(qū)動(dòng)人們采用復(fù)合材料的主要力量。除了輕量以外，復(fù)合材料還有以下很多優(yōu)點(diǎn)，比如：耐化學(xué)腐蝕、絕緣性好、靈活無(wú)損耗、維修成本低、壽命長(zhǎng)、設(shè)計(jì)靈活等等。

責(zé)任編輯：李玲珊

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