科學家使用樹脂注入的複合金屬泡沫 有望使飛機機翼變得更好

2020-09-15 匯捷通展覽

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北卡羅萊納州立大學的科學家已經成功使用複合金屬泡沫（CMF）來阻止子彈並阻止輻射。現在他們已經確定，一種新的CMF材料在應用於製造飛機機翼時應該性能有望優於鋁材。


複合金屬泡沫（CMF）

CMF通常由一種金屬製成的空心球組成，包含在由相同或不同金屬組成的固體基質中。它們最大的優點之一是，它們往往比常規的固態金屬更輕，同時具有可比的強度。

由Afsaneh Rabiei教授領導的團隊開發的這種新材料被稱為注入式 CMF。它基於鋼CMF，這意味著空心球和基體均由不鏽鋼製成。但是，通過真空工藝，疏水性環氧樹脂被拉入材料中，結果，該樹脂填充了球體內部，同時填充了基質材料中約88％的較小孔。

科學家們將注入CMF與傳統的航空鋁材一起進行了測試，以了解兩種材料在飛機機翼前緣上的使用情況如何。結果發現，新的CMF在三個特定方面表現更好。

首先。從技術上講，它的接觸角比鋁高130％- 材料的接觸角越小，附著在其表面的水量越大。其次，當用兩種材料對昆蟲進行爆炸時，它們的殘留物較少積聚在CMF上。從數量上講，根據堆積高度測量，殘留物減少60％，而根據覆蓋面積減少30％。最終，儘管兩種材料在進行噴砂測試時都變得更粗糙，但CMF仍然排在最前面，顯示出較少的降解。

「我們的結果表明，注入CMF可能是鋁材的有價值的替代品，在相同的重量下提供更好的性能，」 Rabiei表示。「出於同樣的原因，結果表明我們可以對基質或球體使用不同的材料，以創造出一種性能與傳統鋁一樣好，重量僅是其一小部分的組合。無論哪種方式，都可以提高性能和燃油效率。 」

關於這項研究的論文本周發表在《應用表面科學》雜誌上。



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