W 2015 roku naukowcy z DST i New York University Institute of Technology wspólnie opracowali materiały piankowe kompozytowe z matrycą metalową.

Ma gęstość zaledwie 0,92 g/m3 i może unosić się na wodzie. Zaskakująco, ten materiał ma zadowalającą wytrzymałość przy jednoczesnym zachowaniu lekkości, a jego pojedyncza sferyczna powłoka może wytrzymać ciśnienie 25 000 funtów na cal kwadratowy przed pęknięciem. W porównaniu z tradycyjną pianką metalową, zaletą pianki kompozytowej na bazie metalu jest to, że gęstość można dostosować w określonym zakresie, a także można kontrolować rozmiar i kształt otworów.

Porowatość pianki metalowej

Porowatość odnosi się do stosunku objętości wszystkich porów w ciele porowatym do całkowitej objętości ciała porowatego, jest to regularny pomiar pustej przestrzeni ciała porowatego. Porowatość spienionego metalu zwykle osiąga ponad 90% i jest to porowaty metal o określonej wytrzymałości i sztywności. Ten rodzaj metalu ma wysoką porowatość, a średnica porów może osiągnąć poziom milimetra.

Gęstość pianki metalowej sprawia, że ​​materiały z pianki metalowej mają szczególne zastosowania. Na przykład, materiały z pianki metalowej stosowane w przemyśle samochodowym mogą zmniejszyć masę pojazdu, poprawić wydajność paliwową i zmaksymalizować ochronę pasażerów w razie wypadku dzięki dobrej zdolności pochłaniania energii.

W rzeczywistej produkcji odkryto, że wiele części samochodowych można wykonać z pianki aluminiowej. Takie jak górna pokrywa, dolna pokrywa, siedzenia, zderzaki, przednie i tylne belki podłużne itp. Na przykład panel dachowy wykonany z pianki aluminiowej typu sandwich firmy Kaman Automobile Company z Niemiec ma sztywność około 7 razy większą niż elementy stalowe, ale jego waga jest około 25% mniejsza niż elementów stalowych.

Odniesienie: Historia rozwoju pianki metalowej

W 1948 roku Sosnik zaproponował przygotowanie spienionego stopu aluminium z odparowaną rtęcią, co było pierwszym przypadkiem, kiedy ludzie zetknęli się z koncepcją spienionego metalu. Jednocześnie złamał on długotrwałą tradycyjną teorię, że metale mają wyłącznie gęstą strukturę.

W 1951 roku Elliottowi udało się wyprodukować spienione aluminium metodą spieniania w stanie roztopionym.

W roku 1983 opublikowano artykuł w czasopiśmie GJDVIES, co oznaczało oficjalny początek badań nad systemami piankowymi z metalu, a badania nad pianką metalową rozpoczęły okres ożywionej pracy.

W roku 1988 LJ Gbson i MF Ashby opublikowali pracę 《Porous Solids-structure & Properties》, która nadal stanowi ważną pracę w dziedzinie badań nad materiałami porowatymi.

W 1991 roku japoński Instytut Badań Przemysłowych Kyushu opracował przemysłowy proces produkcji spienionego aluminium.

W roku 2000 Ashby i jego zespół po raz pierwszy systematycznie podsumowali metodę przygotowania, działanie i kierunek stosowania pianki metalicznej.

Od roku 2000 technologia przygotowywania drobnych cząstek uległa stopniowemu rozwojowi, a dziedzina badań nad pianką metalową również zaczęła się szybko rozwijać.