树脂注入的复合金属泡沫有望使飞机机翼变得更好

2019年10月22日 09:56 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

北卡罗莱纳州立大学的科学家已经成功使用复合金属泡沫(CMF)来阻止子弹并阻止辐射。现在他们已经确定,一种新的CMF材料在应用于制造飞机机翼时应该性能有望优于铝材。

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CMF通常由一种金属制成的空心球组成,包含在由相同或不同金属组成的固体基质中。它们最大的优点之一是,它们往往比常规的固态金属更轻,同时具有可比的强度。

由Afsaneh Rabiei教授领导的团队开发的这种新材料被称为注入式 CMF。它基于钢CMF,这意味着空心球和基体均由不锈钢制成。但是,通过真空工艺,疏水性环氧树脂被拉入材料中,结果,该树脂填充了球体内部,同时填充了基质材料中约88%的较小孔。

科学家们将注入CMF与传统的航空铝材一起进行了测试,以了解两种材料在飞机机翼前缘上的使用情况如何。结果发现,新的CMF在三个特定方面表现更好。

首先。从技术上讲,它的接触角比铝高130%- 材料的接触角越小,附着在其表面的水量越大。其次,当用两种材料对昆虫进行爆炸时,它们的残留物较少积聚在CMF上。从数量上讲,根据堆积高度测量,残留物减少60%,而根据覆盖面积减少30%。最终,尽管两种材料在进行喷砂测试时都变得更粗糙,但CMF仍然排在最前面,显示出较少的降解。

“我们的结果表明,注入CMF可能是铝材的有价值的替代品,在相同的重量下提供更好的性能,” Rabiei表示。“出于同样的原因,结果表明我们可以对基质或球体使用不同的材料,以创造出一种性能与传统铝一样好,重量仅是其一小部分的组合。无论哪种方式,都可以提高性能和燃油效率。 ”

关于这项研究的论文本周发表在《应用表面科学》杂志上。

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