Инновационный материал, так называемый композит с металлической матрицей, был разработан при участии армии США. К примеру, военный корабль, изготовленный из этого композита, не пойдет ко дну даже в случае серьезного повреждения.
Новый материал также обещает снизить расход топлива у автомобилей за счет сочетания легкого веса и теплостойкости. Синтактические пены существуют давно, но это первая с металлической матрицей. Материал разработали специалисты компании Deep Springs Technology и Политехнической школы инженерии Нью-Йоркского Университета.
Преимуществом нового материала ученые называют способность выдерживать высокие температуры, которая была позаимствована у металлов. Это позволит применять материал в двигательных установках и газоотводящих системах.
Магниевый металлический композит на 44% прочнее аналогичной пены из алюминия, способен выдерживать нагрузки до 172 меганьютон на квадратный метр и имеет плотность всего 0,92 грамма на кубический сантиметр. Для сравнения: плотность воды составляет 1 грамм на кубический сантиметр. Но дело не только в плотности, которая ниже, чем у воды. Материал достаточно устойчив к агрессивной морской среде и будет весьма дешёв, поскольку компоненты, из которых он состоит, повсеместно доступны в металлургической индустрии.
В последние годы было потрачено немало усилий на разработку легких полимерных матричных композитов в качестве замены более тяжелых металлоизделий для использования в автомобилях и кораблях. Новый материал может быть испытан на опытных образцах техники в ближайшие 3 года и запущен в производство. Технология в первую очередь будет использована в военных целях.
Секрет синтактической пены заключается, прежде всего, в матрице из магниевого сплава, которая после добавления прочных и легких полых сфер карбида кремния превращается в пенометалл, в разрезе похожий на сыр. Полые частицы также защищают материал от ударов, поглощая энергию при его разрыве. Плотность композита регулируется количеством сфер в матрице. Это позволяет настроить материал для конкретного применения. В материале может быть также использован негорючий магниевый сплав.
Возможное применение такого композита – палубы, детали автомобилей, плавучие средства, а также броня.