近日研究人員展示了一種新型的金屬基復(fù)合材料，它是如此輕以至于可以漂浮在水面上。由這樣輕量化材料制成的復(fù)合物在水里將不會下沉，即使它的結(jié)構(gòu)受到了一定的破壞。這種新材料還具有改善汽車燃料經(jīng)濟(jì)的潛力，因?yàn)樗鼘⑤p量化和耐熱性結(jié)合起來。
 

    盡管復(fù)合泡沫塑料已經(jīng)存在了很多年，這是研發(fā)的第一款輕量化金屬基復(fù)合材料泡沫塑料。這項(xiàng)工作是由深泉技術(shù)學(xué)院（DST）和美國紐約大學(xué)理工學(xué)院的研究人員小組進(jìn)行的。

    碳化硅空心顆粒的加入增強(qiáng)了這種鎂合金基復(fù)合材料，它的密度只有0.92克每立方厘米，相比之下水的密度為1克每立方厘米。它不僅擁有比水還低的密度，還足夠強(qiáng)可以忍受海洋環(huán)境里的嚴(yán)峻條件。

    近些年科學(xué)家們都在努力研發(fā)輕量化聚合物基復(fù)合材料，用于取代汽車和海洋船只使用的更重的基于金屬的部件。研發(fā)新復(fù)合材料的技術(shù)已經(jīng)接近成熟，或可以在未來三年內(nèi)進(jìn)入原型測試階段。研究人員解釋道，這種新型復(fù)合泡沫塑料的輕量化和高浮力可以讓很多水陸兩棲的車輛受益，例如美國海洋公司研發(fā)的“超重型兩棲連接器”（ Ultra Heavy-lift Amphibious Connector，簡稱UHAC）。

    “這種輕量化金屬基復(fù)合材料的最新發(fā)展可能讓材料使用的鐘擺偏向金屬材料，” 研究合作作者、美國紐約大學(xué)理工學(xué)院機(jī)械和航空工程系教授尼基爾？古普塔（Nikhil Gupta）預(yù)測道。“對于發(fā)動機(jī)和排氣裝置部件里的這些復(fù)合物而言，金屬忍受高溫的能力將是一個巨大的優(yōu)勢。”

    DST和NYU研發(fā)的復(fù)合泡沫塑料具備泡沫的輕，但同時又有足夠的強(qiáng)度。這種泡沫塑料的秘密在于首先從鎂合金形成的基開始，通過添加由DST研發(fā)的牢固、輕量化碳化硅空心球體形成泡沫。單一球體的殼在斷裂前能夠忍受每平方英寸25000磅的壓力，這大約是消防軟管可以忍受的最大壓力的100倍。這種中空顆粒還能夠?yàn)檫@些泡沫塑料提供撞擊保護(hù)，因?yàn)樵跀嗔堰^程中每個殼的作用相當(dāng)于一個能量吸收器。通過向金屬基添加更多或者更少的殼以滿足具體應(yīng)用的需要，這種復(fù)合材料可以自定義密度和其它特性。這一概念也可以被用于其它不易燃的鎂合金。

責(zé)任編輯：曾祥偉

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