2015年、DSTとニューヨーク大学工科大学の研究者によって金属マトリックス複合フォーム材料が共同で開発されました。
密度はわずか0.92g/m³で、水に浮くことができます。驚くべきことに、この素材は軽量でありながら十分な強度を備えており、単一の球殻は1平方インチあたり25,000ポンドの圧力に耐えることができます。従来の金属発泡体と比較して、金属ベースの複合発泡体の利点は、密度を一定の範囲内でカスタマイズできること、そして孔のサイズと形状も制御できることです。
金属フォームの多孔性
気孔率とは、多孔質体中の全気孔の容積が多孔質体の総容積に占める割合を指し、多孔質体の空隙空間の一般的な測定値です。発泡金属の気孔率は通常90%を超え、一定の強度と剛性を備えた多孔質金属です。この種の金属は気孔率が高く、気孔径はミリメートルレベルに達することもあります。
金属発泡材の密度は、特殊な用途を可能にします。例えば、自動車製造分野では、優れたエネルギー吸収能力により、車両の軽量化、燃費向上、そして事故発生時の乗員保護の最大化といった効果が得られます。
実際の生産工程において、多くの自動車部品が発泡アルミニウムで製造できることが分かりました。例えば、トップカバー、ボトムカバー、シート、バンパー、フロントおよびリアの縦梁などです。例えば、ドイツのカマン・オートモービル社製のサンドイッチ発泡アルミニウム製ルーフパネルは、スチール部品の約7倍の剛性を誇りながら、重量はスチール部品より約25%軽量です。
参考:金属発泡体の開発の歴史
1948年、ソスニクは蒸気化した水銀で金属発泡アルミニウム合金を製造することを提案しました。これは人類が金属発泡という概念を初めて持ち込んだ瞬間でした。同時に、金属は緻密な構造しか持たないという長年の伝統理論を打ち破りました。
1951年、エリオットは溶融発泡法による発泡アルミニウムの製造に成功しました。
1983年にGJDVIESが発表した論文により、金属発泡システムの研究が正式に始まり、金属発泡の研究が活発に行われました。
1988年にLJ GbsonとMF Ashbyが出版した《多孔質固体-構造と特性》は、今でも多孔質材料研究の分野で重要な著作となっています。
1991年、九州工業技術センターは発泡アルミニウムの工業生産のための工業プロセスを開発しました。
2000年、アシュビーと彼のチームは、金属フォームの製造方法、性能、および適用方向を初めて体系的にまとめました。
2000年以降、微粒子の製造技術が徐々に成熟し、金属発泡体の研究分野も急速に発展し始めました。
投稿日時: 2021年6月16日





