环氧/铝含能复合材料

抗冲击吸能显著

一种兼具结构承载和冲击释能的功能材料，室温吸能优于同类，成本远低于碳纤维复合材料。

He, Zhenhui · 唐恩凌 · Yao, Wenjin · 王睿智

Journal of Materials Research and Technology 2023

具体参数

冲击吸能

{'zh': '15.30', 'en': '15.30'} MJ/m³

最大强度

{'zh': '240.70', 'en': '240.70'} MPa

单位质量吸能成本

{'zh': '0.013', 'en': '0.013'} J/g/£

杨氏模量预测误差

{'zh': '2.4', 'en': '2.4'} %

技术优势

吸能成本极低

单位质量吸能成本不超过 0.013 J/g/£，而 CFRP 为 0.268 J/g/£，成本降低约 20 倍。

室温强度最高

室温最大强度可达 240.70 MPa，优于所有同类含能材料。

模型预测误差大降

通过在 Halpin-Tsai 模型中引入界面效应，杨氏模量预测误差从 14.2% 降至 2.4%。

应用场景

• 含能结构件：可作为战斗部壳体或含能破片，在冲击下释放能量并保持结构完整。
• 轻质高强复合材料：低密度高强度，可替代部分金属结构件实现减重。
• 高速冲击防护：高速冲击下通过粒子变形和界面脱粘耗散能量，保护内部结构。
• 吸能结构：高效吸能且成本远低于 CFRP，适合大规模能量吸收应用。