轻质金属泡沫技术概述
革新轻质金属泡沫技术:船舶与汽车工业的未来
近日,深泉技术与纽约大学理工学院的科研团队携手,成功研制出一种新型轻质金属基复合材料。这种材料具备优秀的漂浮性能,能够在水面上自如漂浮,预示着汽车和造船工业即将迎来一场重大变革。
材料研发背景 深泉技术与纽约大学理工学院合作,开发出新型轻质金属基复合材料,具备优秀漂浮性能,预示着将对船舶和汽车工业产生重大影响。
镁合金复合材料,常被称作复合泡沫塑料,是由填充金属、聚合物或空心陶瓷颗粒精心制成的。在此次研究中,碳化硅空心颗粒被巧妙地融入镁合金基体中,从而成功研制出世界上首款轻质金属基复合泡沫塑料。
创新优势 新材料通过在镁合金中加入碳化硅空心颗粒,密度低至0.92 g/cm3,能浮于水面,强度够应对海洋环境。这种创新材料的密度仅为0.92 g/cm3,远远低于水的密度(1 g/cm3),因此具有出色的浮力,可轻松浮于水面。

船舶与汽车工业的应用前景
造船工业中的潜力 新材料在造船工业中保证漂浮能力,可为海上安全提供保障,特别是当船体结构受损时。其潜在应用广泛,特别是在造船工业中,即使船只结构遭受破坏,这种材料也能确保其漂浮能力,为海上安全保驾护航。同时,研究人员声称,该材料的强度足以应对严苛的海洋环境。
替代轻质聚合物 该材料不仅耐热,而且强度优秀,可以成为轻质聚合物的替代品,特别是在结构件和高温组件上显优势。此外,该材料还展现出卓越的耐热性,使其成为轻质聚合物复合材料的理想替代品。轻质聚合物复合材料在船舶和汽车制造中已被广泛研究,用于替代较重的金属部件。

材料的结构与性能
成分与强度 材料以镁合金为基,含碳化硅空心球泡沫,单球体可受25,000 PSI压力,提供类似能量吸收器的保护。纽约大学工程学院机械与航天航空工程系的Nikhil Gupta教授表示:“这种新开发的轻质金属复合材料有望挑战传统金属材料的地位。”他进一步指出,金属的高温承受能力使得这些复合材料在发动机及排气装置的应用上具有显著优势,不仅限于结构件的使用。
耐热与用途 材料耐高温,适合在发动机和排气装置上应用,强度使其在轻质聚合物之外的应用范围更广。

未来展望与潜在应用
研发进程 研究团队预测,三年内可制成测试原型,在多领域进行测试。研究团队充满信心地预测,这种材料有望在三年内制成可用于测试的原型。
多领域应用 新材料将可能在船舶、汽车、浮力模块和车辆装甲等多个行业找到应用。该材料以镁合金为基体,融入DST研发的碳化硅空心球泡沫中。这些轻质球体具有惊人的强度,单个球体可承受超过25,000 PSI的压力。它们不仅增强了材料的强度,还提供了类似于能量吸收器的碰撞保护作用。通过调整基体中球体的数量,可以灵活地调控复合材料的密度及其他性能,以适应不同的应用需求。

世界首创—泡沫镁合金
泡沫镁合金是一种具有颠覆性的重大技术创新材料,其多项性能经国家权威机构测试达到世界领先水平,主要应用于电磁屏蔽、阻尼、吸能、减震、消音、散热、隔热等领域。
电磁屏蔽性能突出:在频率300MHz至300万MHz范围内,屏蔽效能达110dB,远超同类材料,处于电磁屏蔽材料领域领先地位。其应用范围涵盖电磁波、X射线、红外线、射线、射线、射线及中子辐射的屏蔽,尤其适用于核工业放射性污染源、热浪、冲击波的防护,以及核废料和传统放射性的辐射屏蔽。
君事与安全领域应用:泡沫镁合金电磁屏蔽舱可有效屏蔽敌方倒弹雷大锁定,抑制内部设备信息泄露,并抵御外界强电磁脉冲干扰,防止电磁破坏。其防弹性能优异,重量极轻,能吸收子弹75%的动能,可承受0.5英寸口径重级抢和狙击步抢的冲击,同时衰减高爆炸蛋的冲击波和声波。
制造工艺与结构特性:采用真空环境下熔体发泡法制造,由金属镁与多种化学元素复合而成,内部充满空心气泡,形成类似其他泡沫材料的结构。这种设计赋予其轻质与高吸能的双重优势。