新材料及其应用

本技术提供一种轻量化梯度多孔复合防护结构的原位制备方法，目的是解决现有梯度多孔材料存在的内部界面结合强度不足以及对力学性能和变形失效行为的影响有限等问题。实现本技术的主要步骤包括：熔融并增粘金属熔体、制备半凝固态金属基多孔复合材料、压入泡沫金属，冷却到室温即得梯度多孔复合材料。 本技术可使泡沫金属与金属基多孔复合材料间的界面形成冶金结合，从而改善界面间载荷传递的效果，提高力学性能。梯度多孔复合结构结合了泡沫金属的轻质、多功能特性以及金属基多孔复合材料的高强度特性，空间的梯度排列方式灵活，可以实现力学性能和变形行为的有效调控。本技术采用铸造法制备梯度多孔复合结构，成品尺寸不受限制，具有生产成本低和生产效率高等特点，有利于实现工业化生产。

梯度多孔复合结构广泛应用在航空航天、汽车高铁、建筑机械和军事装备等领域。梯度多孔复合结构的市场应用范围广泛、前景好，它的结构特征如低密度、高比强度以及优异的能量吸收性能使其作为轻质防撞击材料应用于车体、保险杠、装甲车和航天器的防护结构等；功能特性如吸声减震、电磁屏蔽和耐热阻燃等使其应用于吸声屏障、缓冲垫、电磁设备、防火阻燃墙等。

梯度多孔复合结构制备技术的发展将进一步促进科技成果向现实生产力的快速转化，既有利于传统制造业的复苏，又能带动新能源、新材料等产业的兴起。将科技创新转型为市场化商业化，能够极大带动经济增长。通过研发轻量化梯度多孔复合材料，有望提升防护结构的设计制造水平和市场竞争力。另外，轻量化结构设计能够减少能源消耗，降低对环境的污染。