Το 2015, σύνθετα αφρώδες υλικό μεταλλικής μήτρας αναπτύχθηκαν από κοινού από ερευνητές από το DST και το Τεχνολογικό Ινστιτούτο του Πανεπιστημίου της Νέας Υόρκης.

Έχει πυκνότητα μόνο 0,92 g/m3 και μπορεί να επιπλέει στο νερό. Παραδόξως, αυτό το υλικό έχει ικανοποιητική αντοχή ενώ επιτυγχάνει μικρό βάρος και το ενιαίο σφαιρικό του κέλυφος μπορεί να αντέξει πίεση 25.000 λιβρών ανά τετραγωνική ίντσα πριν σπάσει. Σε σύγκριση με τον παραδοσιακό μεταλλικό αφρό, το πλεονέκτημα του σύνθετου αφρού με βάση το μέταλλο είναι ότι η πυκνότητα μπορεί να προσαρμοστεί σε ένα συγκεκριμένο εύρος και το μέγεθος και το σχήμα των οπών μπορούν επίσης να ελεγχθούν.

Μεταλλικός αφρός πορώδους

Το πορώδες αναφέρεται στην αναλογία του όγκου όλων των πόρων σε ένα πορώδες σώμα προς τον συνολικό όγκο του πορώδους σώματος, είναι μια κανονική μέτρηση του κενού χώρου ενός πορώδους σώματος. Το πορώδες του αφρώδους μετάλλου κανονικά φτάνει περισσότερο από 90%, και είναι ένα πορώδες μέταλλο με συγκεκριμένη αντοχή και ακαμψία. Αυτό το είδος μετάλλου έχει υψηλό πορώδες και η διάμετρος των πόρων μπορεί να φτάσει το επίπεδο του χιλιοστού.

Η πυκνότητα του μεταλλικού αφρού κάνει τα μεταλλικά αφρώδες υλικό να έχουν ειδικές εφαρμογές. Για παράδειγμα, τα υλικά αφρού μετάλλου που χρησιμοποιούνται στον τομέα της αυτοκινητοβιομηχανίας, μπορούν να μειώσουν το βάρος του οχήματος, να βελτιώσουν την απόδοση καυσίμου και να μεγιστοποιήσουν την προστασία των επιβατών σε περίπτωση ατυχήματος με τη βοήθεια της καλής ικανότητας απορρόφησης ενέργειας.

Στην πραγματική παραγωγή, ανακαλύφθηκε ότι πολλά ανταλλακτικά αυτοκινήτων μπορούν να κατασκευαστούν από αφρώδες αλουμίνιο. Όπως πάνω κάλυμμα, κάτω κάλυμμα, καθίσματα, προφυλακτήρες, εμπρός και πίσω διαμήκεις δοκούς κ.λπ. Για παράδειγμα, το πάνελ οροφής από αφρό σάντουιτς αλουμίνιο της Kaman Automobile Company της Γερμανίας έχει ακαμψία περίπου 7 φορές υψηλότερη από αυτή των χαλύβδινων εξαρτημάτων, αλλά το βάρος του είναι περίπου 25% ελαφρύτερο από τα χαλύβδινα εξαρτήματα.

Αναφορά: Η ιστορία ανάπτυξης του αφρού μετάλλου

Το 1948, ο Sosnik πρότεινε την παρασκευή κράματος αλουμινίου αφρού μετάλλου με εξατμισμένο υδράργυρο, το οποίο σηματοδότησε την πρώτη φορά που τα ανθρώπινα όντα είχαν την έννοια του αφρού μετάλλου. Εν τω μεταξύ, έσπασε τη μακροχρόνια παραδοσιακή θεωρία ότι τα μέταλλα έχουν μόνο πυκνή δομή.

Το 1951, η Elliott παρήγαγε με επιτυχία αφρώδες αλουμίνιο με τη μέθοδο του αφρισμού τήξης.

Το 1983, η εργασία που δημοσιεύτηκε από την GJDVIES σηματοδότησε την επίσημη έναρξη της έρευνας για το σύστημα αφρού μετάλλου και η έρευνα για τον αφρό μετάλλου ξεκίνησε με μια ενεργή περίοδο.

Το 1988, το 《Porous Solids-structure & Properties》 που δημοσιεύτηκε από τους LJ Gbson & MF Ashby εξακολουθεί να είναι ένα σημαντικό έργο στον τομέα της έρευνας πορωδών υλικών.

Το 1991, το Ινστιτούτο Βιομηχανικών Ερευνών Kyushu της Ιαπωνίας ανέπτυξε μια βιομηχανική διαδικασία για τη βιομηχανική παραγωγή αφρώδους αλουμινίου.

Το 2000, ο Ashby και η ομάδα του συνόψισαν αρχικά συστηματικά τη μέθοδο παρασκευής, την απόδοση και την κατεύθυνση εφαρμογής του αφρού μετάλλου.

Από το 2000, η ​​τεχνολογία παρασκευής λεπτών σωματιδίων έχει ωριμάσει σταδιακά και το ερευνητικό πεδίο του αφρού μετάλλου έχει επίσης αρχίσει να αναπτύσσεται γρήγορα.