בשנת 2015, חומרי קצף מרוכבים מתכת מטריקס פותחו במשותף על ידי חוקרים מ-DST ואוניברסיטת ניו יורק המכון הטכנולוגי.

יש לו צפיפות של 0.92 גרם/מ"ק בלבד והוא יכול לצוף על המים. באופן מפתיע, לחומר זה יש חוזק משביע רצון תוך השגת משקל קל, והקליפה הכדורית הבודדת שלו יכולה לעמוד בלחץ של 25,000 פאונד לאינץ' רבוע לפני שבירה. בהשוואה לקצף מתכת מסורתי, היתרון של קצף מרוכב על בסיס מתכת הוא שניתן להתאים את הצפיפות בטווח מסוים, וניתן גם לשלוט בגודל ובצורה של החורים.

נקבוביות קצף מתכת

נקבוביות מתייחסת ליחס בין נפח כל הנקבוביות בגוף נקבובי לנפח הכולל של הגוף הנקבובי, זוהי מדידה קבועה של החלל הריק של גוף נקבובי. הנקבוביות של מתכת קצף מגיעה בדרך כלל ליותר מ-90%, וזו מתכת נקבובית עם חוזק וקשיחות מסוימים. מתכת מסוג זה היא בעלת נקבוביות גבוהה, וקוטר הנקבוביות יכול להגיע לרמת המילימטר.

הצפיפות של קצף מתכת עושה לחומרי קצף מתכת יישומים מיוחדים. לדוגמה, חומרי הקצף המתכתיים המשמשים בתחום ייצור הרכב, הם יכולים להפחית את משקל הרכב, לשפר את יעילות הדלק, ולמקסם את ההגנה על הנוסעים במקרה של תאונה בעזרת יכולת ספיגת אנרגיה טובה.

בייצור בפועל, התגלה כי חלקי רכב רבים יכולים להיות עשויים מאלומיניום מוקצף. כמו כיסוי עליון, כיסוי תחתון, מושבים, פגושים, קורות אורכיות קדמיות ואחוריות וכו'. לדוגמא, פאנל הגג העשוי מאלומיניום קצף סנדוויץ' של חברת Kaman Automobile מגרמניה הוא בעל קשיחות גבוהה פי 7 בערך מזו של רכיבי פלדה, אך משקלו קל יותר בכ-25% מרכיבי פלדה.

התייחסות: היסטוריית הפיתוח של קצף מתכת

בשנת 1948, הציע סוסניק הכנת סגסוגת אלומיניום קצף מתכת עם כספית מאדה, מה שסימן את הפעם הראשונה שלבני אדם יש את הרעיון של קצף מתכת. בינתיים, זה שבר את התיאוריה המסורתית ארוכת השנים לפיה למתכות יש רק מבנה צפוף.

בשנת 1951, אליוט ייצר בהצלחה אלומיניום מוקצף בשיטת הקצף נמס.

בשנת 1983, המאמר שפורסם על ידי GJDVIES סימן את ההתחלה הרשמית של המחקר על מערכת קצף מתכת, והמחקר על קצף מתכת התחיל עם תקופה פעילה.

בשנת 1988, "מבנה מוצקים ומאפיינים נקבוביים" שפורסם על ידי LJ Gbson & MF Ashby הוא עדיין עבודה חשובה בתחום חקר החומרים הנקבוביים.

בשנת 1991, המכון למחקר תעשייתי Kyushu של יפן פיתח תהליך תעשייתי לייצור תעשייתי של אלומיניום מוקצף.

בשנת 2000, אשבי וצוותו סיכמו לראשונה באופן שיטתי את שיטת ההכנה, הביצועים וכיוון היישום של קצף מתכת.

מאז שנת 2000, טכנולוגיית ההכנה של חלקיקים עדינים הבשילה בהדרגה, וגם תחום המחקר של קצף מתכת החל להתפתח במהירות.