Im Jahr 2015 wurden von Forschern des DST und des New York University Institute of Technology gemeinsam Metallmatrix-Verbundschaumstoffe entwickelt.

Es hat eine Dichte von nur 0,92 g/m³ und kann auf Wasser schwimmen. Überraschenderweise weist dieses Material eine zufriedenstellende Festigkeit bei geringem Gewicht auf. Seine einzelne Kugelschale hält einem Druck von 25.000 Pfund pro Quadratzoll stand, bevor sie bricht. Im Vergleich zu herkömmlichem Metallschaum bietet metallbasierter Verbundschaum den Vorteil, dass die Dichte innerhalb eines bestimmten Bereichs individuell angepasst und Größe und Form der Löcher kontrolliert werden können.

Metallschaumporosität

Die Porosität bezeichnet das Verhältnis des Volumens aller Poren in einem porösen Körper zum Gesamtvolumen des porösen Körpers und ist ein Maß für den Hohlraum eines porösen Körpers. Die Porosität von Schaummetall beträgt in der Regel über 90 % und ist ein poröses Metall mit einer gewissen Festigkeit und Steifigkeit. Diese Metallart weist eine hohe Porosität auf, und der Porendurchmesser kann bis in den Millimeterbereich reichen.

Aufgrund der Dichte von Metallschaum eignen sich Metallschaummaterialien besonders gut für verschiedene Anwendungen. Beispielsweise können Metallschaummaterialien im Automobilbau das Fahrzeuggewicht reduzieren, die Kraftstoffeffizienz verbessern und dank ihrer guten Energieabsorption den Schutz der Insassen im Falle eines Unfalls maximieren.

In der Praxis hat sich gezeigt, dass viele Autoteile aus geschäumtem Aluminium hergestellt werden können. Dazu gehören beispielsweise Dach- und Unterbodenabdeckungen, Sitze, Stoßfänger, vordere und hintere Längsträger usw. Beispielsweise weist das aus Sandwich-Schaum-Aluminium gefertigte Dachpaneel der deutschen Kaman Automobile Company eine etwa siebenmal höhere Steifigkeit als Stahlkomponenten auf, ist aber etwa 25 % leichter als Stahlkomponenten.

Referenz: Die Entwicklungsgeschichte des Metallschaums

Im Jahr 1948 schlug Sosnik die Herstellung einer Aluminiumlegierung aus Metallschaum mit verdampftem Quecksilber vor. Damit kam der Mensch erstmals auf die Idee eines Metallschaums. Gleichzeitig widerlegte er die lange Zeit vorherrschende Theorie, dass Metalle nur eine dichte Struktur hätten.

Im Jahr 1951 gelang es Elliott, geschäumtes Aluminium durch das Schmelzschäumverfahren herzustellen.

Im Jahr 1983 markierte die von GJDVIES veröffentlichte Abhandlung den offiziellen Beginn der Forschung zum Metallschaumsystem und die Forschung zum Metallschaum begann mit einer aktiven Phase.

Das 1988 von LJ Gbson und MF Ashby veröffentlichte Werk „Porous Solids-structure & Properties“ ist noch immer ein wichtiges Werk auf dem Gebiet der porösen Materialforschung.

Im Jahr 1991 entwickelte das japanische Kyushu Industrial Research Institute ein industrielles Verfahren zur industriellen Herstellung von geschäumtem Aluminium.

Im Jahr 2000 fassten Ashby und sein Team erstmals systematisch die Herstellungsmethode, Leistung und Anwendungsrichtung von Metallschaum zusammen.

Seit dem Jahr 2000 ist die Herstellungstechnologie für Feinpartikel allmählich ausgereifter geworden und auch das Forschungsgebiet des Metallschaums hat begonnen, sich rasch zu entwickeln.