空心球增强铝基泡沫

吸能超现有三倍

双连续结构大幅增加吸能界面，避免了空心球破碎，让轻质泡沫在保持低密度的同时实现远超现有铝基复合泡沫的吸能能力。

Zhenhui, Huang · Chuyan, Hu · Shen, Liying · Wang, Yang · Baihan, Wang · 叶枫 · 刘强

Materials Science & Engineering A: Structural Materials: Properties, Microstructure and Processing 2023

参数信息

吸能能力

38.07–99.51 MJ m⁻³

抗压强度

83.96–243.31 MPa

密度

1.23–1.41 g cm⁻³

空心球含量

65 %

空心球破碎率

4 %

技术优势

吸能远超现有泡沫

准静态吸能达 38.07–99.51 MJ m⁻³，超过文献中最高水平，可承受更剧烈冲击。

密度不拖后腿

密度只有 1.23–1.41 g cm⁻³，保持轻量化优势，适合对重量敏感的应用。

空心球几乎不碎

空心球含量达 65%，破碎率低于 4%，结构完整保证吸能效果稳定。

高速冲击反而更强

动态加载下平台应力和吸能能力随应变率提高而增加，更符合真实碰撞场景。

应用场景

• 航空航天轻质防护结构：以 1.23 g cm⁻³ 的密度吸收 99.51 MJ m⁻³，替代蜂窝铝，减重同时提升抗冲击。
• 抗冲击夹芯板：芯材密度轻且压缩强度超 200 MPa，面板受冲击时芯层稳定溃缩吸能。
• 车辆碰撞吸能部件：动态下吸能随应变率增强，碰撞瞬间塌缩平稳，保护乘员舱不变形。
• 无人机轻质防护外壳：密度轻、易于切割成形，给无人机电子舱装上轻型的碰撞防护层。