27 września 2022


Badacze z North Carolina State University wykorzystali spienioną stal i matrycę epoksydową do wytworzenia hybrydowego materiału o właściwościach przewyższających aluminium w zastosowaniach lotniczych. Opracowana na NC State kompozytowa pianka metalowa składa się z pustych w środku kuleczek stalowych, zatopionych w również stalowej matrycy. Taka pianka została poddana infuzji hydrofobowej żywicy epoksydowej w środowisku próżniowym.

Rabiei CMF header 1500

Tym sposobem porowata struktura pianki została wypełniona żywicą mniej więcej w 88%. Otrzymany materiał hybrydowy ma podobną masę do aluminium, ale charakteryzuje się lepszymi, pod kątem zastosowań lotniczych, właściwościami.
Naukowcy sprawdzili eksperymentalnie czy otrzymana pianka hybrydowa sprawdzi się jako materiał konstrukcyjny do budowy krawędzi natarcia skrzydeł samolotu. W porównaniu do lotniczego stopu aluminium, prezentowany materiał podczas testów metodą strumieniowo-ścierną wykazał się lepszą wytrzymałością na zużycie i rozdzieranie. Cechuje się także większym o 130% kątem zwilżania i mniejszą przyczepnością materii organicznej. W rezultacie oferuje lepsze parametry eksploatacyjne, skutkujące redukcją kosztów konserwacji i naprawy komponentów lotniczych. Zdaniem dr Afsaneh Rabiei, możliwa jest dalsza optymalizacja możliwości materiałów hybrydowych na bazie pianki metalowej, poprzez zastosowanie innej kombinacji materiałów kuleczek i matrycy. Udoskonalony materiał, przy zachowaniu przewagi parametrów odpornościowych, mógłby być jeszcze lżejszy, co jest bardzo istotne dla przyszłych konstrukcji lotniczych.

news.ncsu.edu