Пенометалл оказался устойчивым к взрыву и осколкам

Пенометалл оказался устойчивым к взрыву и осколкам

Исследователи из Университета штата Северная Каролина совместно с Управлением прикладной авиационной технологии Армии США провели новые исследования свойств композитного пенометалла из нержавеющей стали и обнаружили, что этот материал более устойчив к воздействию взрыва и осколков, чем стандартная армейская броня. Результаты исследования опубликованы в Journal of Composite Structures, а их краткое изложение приводится в сообщении университета.

Композитный пенометалл представляет собой металлическую пену, изготавливаемую различными методами из самых разных типов металла, включая алюминий и сталь. Пенометалл, в частности, можно изготовить, пропуская через металлический расплав горячий газ. Другими способами является литье расплавленного металла в форму со стальными, титановыми или керамическими полыми шариками разного диаметра. Получившийся в результате материал имеет небольшую массу, но обладает высокой прочностью и малой теплопроводностью.

В исследовании, проведенном учеными из Университета штата Северная Каролина и Управления прикладной авиационной технологии Армии США, использовались листы пенометалла длиной и шириной 25 сантиметров и толщиной 9,5 и 16,75 миллиметра. Эти пластины размещались на расстоянии 45,7 сантиметра позади алюминиевой пластины толщиной 2,3 миллиметра. По этой сборке производились выстрелы фугасно-зажигательными авиационными снарядами калибра 23 миллиметра.

Алюминиевая пластина должна была вызывать подрыв снаряда, сопровождающийся ударной волной и облаком осколков, некоторые из которых летели на скорости до 1,5 тысячи метров в секунду. Испытания показали, что пластины толщиной 9,5 и 16,75 миллиметра выдержали воздействие ударной волны от взрыва. При этом крупные осколки смогли пробить тонкую пластину из пенометалла. Более толстая пластина остановила все попавшие по ней осколки площадью от 15 до 150 квадратных миллиметров.

Затем для контроля вместо пластин из пенометалла исследователи разместили бронепластину из алюминиевого сплава марки 5083 (алюминий с добавлением магния, марганца и хрома). Такой сплав используется для изготовления легкой брони для наземной техники, которая обеспечивает баллистическую защиту. Эта пластина также имела толщину 16,75 миллиметра и по массе соответствовала пластине из пенометалла той же толщины. Алюминиевая пластина сумела остановить ударную волну, однако при попадании осколков сильно деформировалась.

Лучшая устойчивость пенометалла к взрывам и попаданию осколков объясняется локальной деформацией полостей в металле, благодаря которой повреждения не распространяются вглубь материала. Это качество в перспективе позволит использовать композитные пенометаллы в качестве легкого материала для изготовления более долговечной брони. Теперь исследователи намерены провести эксперимент на пенометалле с использованием крупнокалиберных снарядов и самодельных взрывных устройств.

В 2016 году исследователи из Университета штата Северная Каролина обнаружили устойчивость пенометалла к нагреву. Для эксперимента они нагревали пластину из пенометалла длиной и шириной шесть сантиметров и толщиной 1,8 сантиметра. При этом исследователи измеряли, за какое время нагрев с одной стороны пластины достигнет противоположной. Для контроля они нагревали пластину из нержавеющей стали таких же размеров. В ходе эксперимента пенометалл нагрелся до 800 градусов Цельсия за восемь минут, а цельностальная пластина — за четыре.

Василий Сычёв

N+1

Похожие новости:
Жуки помогли инженерам создать датчик прикосновений
Инженеры создали чувствительный сенсор прикосновений, который способен различать давление, сдвиг и кручение. Работа опубликована в журнале Nature Materials, а ее краткое содержание приводит Nature News. На создание сенсора ученых вдохновила система фиксации надкрыльев у некоторых жуков. ..
2012-07-31 1579 0 Технология
1
Сколково делает лазерно-плазменный ускоритель
Для нужд Роскосмоса Институт Джона Адамса (Великобритания) и Институт прикладной физики (Нижний Новгород) совместно построят мощный компактный лазер для лазерно-плазменного ускорителя – в рамках проекта «Сколково», на средства сколковского гранта. Лазерно-плазменные ускорители нужны примерно для тех же целей, что и магнитные: ..
2013-02-4 2011 0 Технология
0
Из лески скрутили рекордно эффективные искусственные мышцы
Международная группа ученых разработала метод обработки пластика, который превращает обычные полимеры в искусственные мышцы с рекордной удельной мощностью и силой сокращения. Исследование опубликовано в Science, кратко о нем можно прочитать на сайте журнала. К пластику ученые обратились после ..
2014-02-21 2640 0 Технология
1
Японский ученый создал микрогенератор
Японский исследователь Тошиюки Уэно изобрел крохотный виброгенератор (2 мм высота x 3 мм ширина x 12 мм глубина), преобразующий вибрации в электрический ток. Представленный Уэно экземпляр оказался в 22 раза эффективнее (энергетическая плотность - 22 мВт/см3), чем современные вибрационные генераторы (энергетическая плотность - 1 мВт/см3). Разработанное устройство, ..
2013-09-29 2426 0 Технология
0
Генетики научились восстанавливать цвет глаз по ДНК
Польско-голландская группа генетиков научилась восстанавливать цвет глаз и волос человека на основе анализа древней ДНК. Работа исследователей принята к публикации в журнале Investigative Genetics, а ее краткое содержание можно прочитать на сайте издания. В новом исследовании ученые применили ..
2013-01-14 1958 0 Технология
-1
Архимедов винт нашел применение в электротехнике
Прошло 2225 лет с тех пор, как при взятии римлянами Сиракуз погиб знаменитый математик и изобретатель Архимед. Но его идеи находят новое применение и сейчас. На прошедшей в начале июня в Нью-Йоркском университете конференции «Архимед в XXI веке», где обсуждалось влияние идей ученого на математику и технику, ..
2013-06-25 3860 0 Технология
0
Графен оказался идеальным материалом для бронежилетов
Физики в новом баллистическом тесте продемонстрировали высокую ударопрочность графена, а также сравнили его с бронежилетом. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Science, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте New Scientist. В новом тесте ученые использовали лазерный импульс, ..
2014-11-30 4080 0 Технология
4
Уран будут добывать из морской воды
На прошедшем недавно заседании Американского химического общества (American Chemical Society) была представлена новая технология добычи урана из морской воды, сообщает zex2.ru. Давно известно, что океан содержит больше урана, чем все мировые месторождения вместе взятые. Количество этого ..
2012-09-11 2101 0 Технология
0
Графен сочли пригодным материалом для нейропротезов
Графен оказался нейтральным материалом для нейронов. К такому выводу пришла междисциплинарная группа ученых из Кембриджского центра графена и итальянского Университета Триеста показала. Вещество не повреждает клетки и не влияет на их электрофизиологическую активность, что делает его перспективным материалом для разработки нейропротезов. Статья ..
2016-01-30 1824 0 Технология
0
Китайцы получили сверхлегкий материал на основе графена
Китайские химики из Пекинского технологического института разработали самый лёгкий из существующих графеновый каркас, передает «Компьютерра–Онлайн». Материал, вес которого выдерживают даже зонтики одуванчика, обладает рекордным ёмкостным сопротивлением и адсорбцией, а также является огнеупорным.Рекордсменом низкой плотности остается ..
2012-10-16 2732 0 Технология
1
Создана растворимая батарейка для имплантируемой электроники
Инженеры из Университета Иллинойса создали батарею на основе тонкопленочного магния, которая при имплантации через некоторое время полностью разлагается, не оставляя токсичных следов. Ее описание опубликовано в журнале Advanced Materials, кратко о батарее пишет Nature. Ученые разработали несколько вариантов ..
2014-03-27 1200 0 Технология
0
Огонь предложили тушить звуком и электричеством
Инженеры из американского военного агентства DARPA разработали способ тушить пожар без использования химических агентов - с помощью звука или электричества. Описание необычных огнетушителей приводится на сайте агентства. Разработчики исследовали возможность подавлять огонь с помощью различных физических методов, два из которых ..
2012-07-16 1865 0 Технология
0
Найден природный изолятор для квантовых компьютеров
Ученые нашли природный топологический изолятор для квантовых компьютеров. Немецкие физики обнаружили в природе минерал кавацулит, который впервые был получен синтетическим путем в качестве топологического изолятора для квантовых компьютеров. Обзор исследования, опубликованного в Nano Letters, приводится в журнале ..
2013-03-14 1527 0 Технология
0
Крахмал заменил цианид в новом чистом методе извлечения золота
Учёные случайно открыли новый способ извлечения золота, который намного безопасней существующего процесса с применением токсичного цианида. Золото, ценившееся с глубокой древности, приобрело особую ценность в наши дни. Его извлекают из потребительской электроники, ювелирных украшений и руды, однако ..
2013-05-17 3248 0 Технология
1
Австралийские ученые создали революционное лекарство от рака
Как сообщает издание Sydney Morning Herald, австралийские ученые создали революционное лекарство от рака. «Препарат вызывает разрушение каркаса раковой клетки, и этот процесс протекает достаточно быстро. При этом здоровые клетки остаются нетронутыми», — объясняет лидер исследовательской ..
2013-08-15 4408 2 Технология
0