中國科學(xué)院金屬研究所與美國加州大學(xué)伯克利分校、中國工程物理研究院借鑒天然生物材料三維互穿微觀結(jié)構(gòu)的理念,將鎂熔融浸滲至增材制造的鎳鈦合金骨架,構(gòu)筑成輕質(zhì)、高強(qiáng)、高阻尼、高吸能鎂-鎳鈦仿生復(fù)合材料。
與人造材料相比,天然生物材料的宏觀力學(xué)性能通常顯著優(yōu)于其基本結(jié)構(gòu)單元的簡單加和,本源在于其復(fù)雜、多尺度的自組裝結(jié)構(gòu)。而金屬鎂除了高比強(qiáng)度、比剛度以及優(yōu)異的導(dǎo)熱與電磁屏蔽等性能外,其阻尼性能顯著優(yōu)于大多數(shù)工程金屬材料,甚至可比肩一些常用的高分子材料,且其強(qiáng)度與耐熱性明顯高于高分子材料,因此在減震、吸能、降噪等方面突顯優(yōu)勢(shì)。因此,利用微觀三維互穿仿生結(jié)構(gòu)研制出新型仿生復(fù)合材料,不僅實(shí)現(xiàn)了鎳鈦增強(qiáng)相與鎂基體在性能優(yōu)勢(shì)上的互補(bǔ)與結(jié)合,而且賦予材料形狀記憶與自修復(fù)功能。
新型仿生復(fù)合材料綜合性能優(yōu)于目前已知的工程材料,有望成為精密儀器、航空航天等領(lǐng)域需求的新型阻尼減震材料。