Vào năm 2015, vật liệu bọt composite nền kim loại đã được các nhà nghiên cứu từ DST và Viện Công nghệ Đại học New York hợp tác phát triển.

Nó có mật độ chỉ 0,92 g/m3 và có thể nổi trên mặt nước. Đáng ngạc nhiên là vật liệu này có độ bền thỏa đáng trong khi vẫn đạt được trọng lượng nhẹ, và lớp vỏ hình cầu đơn của nó có thể chịu được áp suất 25.000 pound trên inch vuông trước khi vỡ. So với bọt kim loại truyền thống, ưu điểm của bọt tổng hợp gốc kim loại là mật độ có thể được tùy chỉnh trong một phạm vi nhất định và kích thước và hình dạng của các lỗ cũng có thể được kiểm soát.

Độ xốp của bọt kim loại

Độ xốp là tỷ lệ giữa thể tích của tất cả các lỗ rỗng trong một vật xốp với tổng thể tích của vật xốp, là phép đo thông thường của không gian rỗng của một vật xốp. Độ xốp của kim loại xốp thường đạt trên 90%, là kim loại xốp có độ bền và độ cứng nhất định. Loại kim loại này có độ xốp cao, đường kính lỗ rỗng có thể đạt đến mức milimét.

Mật độ của bọt kim loại làm cho vật liệu bọt kim loại có ứng dụng đặc biệt. Ví dụ, vật liệu bọt kim loại được sử dụng trong lĩnh vực sản xuất ô tô, có thể giảm trọng lượng xe, cải thiện hiệu suất nhiên liệu và tối đa hóa khả năng bảo vệ hành khách trong trường hợp xảy ra tai nạn với sự trợ giúp của khả năng hấp thụ năng lượng tốt.

Trong quá trình sản xuất thực tế, người ta phát hiện ra rằng nhiều bộ phận ô tô có thể được làm bằng nhôm xốp. Chẳng hạn như nắp trên, nắp dưới, ghế ngồi, cản xe, dầm dọc trước và sau, v.v. Ví dụ, tấm mui xe làm bằng nhôm xốp sandwich của Công ty ô tô Kaman của Đức có độ cứng cao hơn khoảng 7 lần so với các bộ phận bằng thép, nhưng trọng lượng của nó nhẹ hơn khoảng 25% so với các bộ phận bằng thép.

Tham khảo: Lịch sử phát triển của bọt kim loại

Năm 1948, Sosnik đề xuất chế tạo hợp kim nhôm bọt kim loại bằng thủy ngân bay hơi, đánh dấu lần đầu tiên con người có khái niệm về bọt kim loại. Đồng thời, nó đã phá vỡ lý thuyết truyền thống lâu đời cho rằng kim loại chỉ có cấu trúc đặc.

Năm 1951, Elliott đã sản xuất thành công nhôm xốp bằng phương pháp tạo bọt nóng chảy.

Năm 1983, bài báo do GJDVIES công bố đánh dấu sự khởi đầu chính thức của quá trình nghiên cứu về hệ thống bọt kim loại và quá trình nghiên cứu về bọt kim loại bắt đầu với một giai đoạn tích cực.

Năm 1988, 《Cấu trúc và tính chất của chất rắn xốp》 do LJ Gbson & MF Ashby xuất bản vẫn là một công trình quan trọng trong lĩnh vực nghiên cứu vật liệu xốp.

Năm 1991, Viện nghiên cứu công nghiệp Kyushu của Nhật Bản đã phát triển quy trình công nghiệp để sản xuất nhôm xốp theo phương pháp công nghiệp.

Năm 2000, Ashby và nhóm của ông lần đầu tiên tóm tắt một cách có hệ thống phương pháp chế tạo, hiệu suất và hướng ứng dụng của bọt kim loại.

Từ năm 2000, công nghệ chế tạo hạt mịn đã dần hoàn thiện và lĩnh vực nghiên cứu bọt kim loại cũng bắt đầu phát triển nhanh chóng.