据外媒Phys.org在7月16日的报道，美国纽约大学工程理工学院机械和航空航天工程系副教授Nikhil Gupta带领的研究团队，同俄亥俄州托莱多市Deep Springs Technology公司、美国陆军研究实验室合作，将他们的最新发现发表在了Materials Science and Engineering上：他们研发出一种新型复合材料，是在两个碳纤维层中间夹了一层轻质金属基复合泡沫，既质轻、有弹性，又可以承受变形，吸收能量。
 

新型复合材料：两个碳纤维层中间夹了一层轻质金属基复合泡沫
 

    这种新型复合材料在汽车、火车、轮船及其他很多领域具有重大潜能，比如，有些应用领域需要轻质结构组件却需要保留其强度，即便是在被弯曲或被压缩的时候，这种新型复合材料就大有可为。

    传统的金属泡沫材料在金属内部有充气的气孔，虽然减轻了重量，却也具有一些缺点，如在加工过程中很难控制气孔的尺寸和形状。与之相比，金属基复合泡沫包含了由空心粒子形成的泡沫状结构中的孔隙。近些年来，这些材料的使用呈增长趋势，主要是因为这些材料的压缩强度。然而，对于很多潜在的应用领域来说，尤其是汽车结构，这些材料的弯曲强度是一个限制。泡沫金属材料最早是被夹在两个坚硬的薄板中间，从而增加其弯曲强度，同时泡沫芯层使材料可以承受大的变形和吸收能量。但是，Nikhil Gupta和他的同事们首次研发出金属基复合泡沫夹芯复合材料。
 

新型复合材料：两个碳纤维层中间夹了一层轻质金属基复合泡沫
 

    Nikhil Gupta团队的研究主要集中在一种由空心氧化铝粒子填充并夹在碳纤维夹层结构中的铝合金上。研究人员发现由此产生的层状结构不仅重量变轻，而且增加了硬度，还可以吸收很高的能量。这些特质使金属基复合泡沫夹芯对汽车地板面板和其他弯曲性能比较重要的应用领域非常具有吸引力。

    Nikhil Gupta说：“这项研究可能开启军用和民用的船舶以及地面车辆的一个新时代。这种新型夹芯复合材料，也可以使火车从轻质和高能吸收面板中获益。”

    中国腐蚀与防护网科普小知识：同目前常用材料（如金属、木材等）相比，复合材料具有的一个明显的优势就是轻量级的属性，这也正是驱动人们采用复合材料的主要力量。除了轻量以外，复合材料还有以下很多优点，比如：耐化学腐蚀、绝缘性好、灵活无损耗、维修成本低、寿命长、设计灵活等等。

责任编辑：李玲珊

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