超轻多孔金属材料的研究现状.pdf

2011中德汽车轻量化设计及可靠性论坛 超轻多孔金属材料的研究 现状 报告人：张钱城 西安交通大学 2010年11月9 日，上海 提纲 课题组简介 超轻多孔金属材料研究进展 超轻多孔结构简介 超轻多孔金属材料结构和应用研究 第一代轻质多孔结构 第二代轻质多孔结构 第三代轻质多孔结构 超轻多孔金属在汽车中的应用探讨 课题组简介 卢天健教授 •哈佛大学博士；历任剑桥 大学讲师、Reader和讲席教 授（Chair Professor ）；现 任西安交通大学教授 •超轻多孔结构973项目首席 科学家(2006CB601200, 2011CB610300 ），共发表 学术期刊论文300余篇（其 中186篇被SCI收录，SCI他 引1623余次，单篇最高102 次，h因子=22 ），获授权国 家发明专利30余项。 项目团队 依托西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实 验室和金属材料强度国家重点实验室，建立了一支材料 工程、先进制造工艺、工程力学、声学和无损检测的跨 学科研究团队： 1. 材料制备：张钱城、王斌、乔冠军、王飞、卢天健 2. 优化设计：金峰、陈常青、卢天健 3. 本构关系/能量吸收：陈常青、金峰、赵桂平、徐明龙、 田晓耕、卢天健 4. 声学：辛锋先、金峰、江俊、卢天健 5. 振动和智能化：江俊、卢天健 6. 传热：金东范、屈治国、卢天健 博士后、博士和硕士 7. 无损检测：陈振茂、卢天健 研究生30余人 8. 机械和产品设计：张钱城、徐敏、慈军 超轻多孔金属材料研究进展 超轻多孔结构简介 自然界中超轻多孔结构 鸟的翅膀截面 人的头盖骨截面 植物的茎截面 犀鸟嘴部横截面图 生物分级多孔构造 国内外研究现状——各国研究现状 美 1996年(1999年）， “超轻金属结构” （1500万美圆） 国 2004年， “用于冲击防护的超轻金属结构” （1000万美圆） 欧 2000年, “金属泡沫在汽车工业的应用” （1000万欧圆） 盟 2004年，“多孔金属在精密数控机床中的应用” （500万欧圆） 其 与工业界相配合，英国、日本、韩国政府也有强力资助 它 2009年，加拿大，金属泡沫高温气体回热器 （多伦多大学） 2010年，澳大利亚，金属泡沫气体冷却器 （昆士兰大学） 国际ASME Annual Conference on Cellular Materials (since 2001) 会议 International Conference on Metal Foams (since 1999) 中 在973计划、科技支撑计划、基金重点、863重点支持下已有相 国 当基础，在某些方面甚至领先国际，有可能在近期取得重大突 破，正在开展由国家重大需求牵引的有关超轻多孔材料及其构 成结构多功能化应用的重大基础研究 超轻多孔金属材料与结构具有多功能化特性 超轻多孔金属是非连续性金属基结构材料， 其密度仅为水的1/10 ~ 1/2，是国民经济和 国家安全必不可少的多功能工程结构材料 卢天健等，Progress in Materials 性能特点 Science, 2005, 50: 789-815 • 超轻 • 高比强/比刚度