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 破裂也不沉，澳洲团队开发新型钛合金材料，解决海洋工程浮力难题
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【卡城华人网 www.calgarychina.ca】 2026-10-05 11:47 免责声明： 本消息未经核实，不代表网站的立场、观点，如有侵权，请联系删除。 |
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海洋基础设备设计始终围绕一个核心难题：材料如何在受损后依然维持浮力？澳洲皇家墨尔本理工大学团队成功开发一种革命性钛合金材料，即使严重破损，仍可屹立不摇于海面上。 
传统海洋设备（如浮标、感测器）材料多采用不锈钢或高密度塑胶，耐用但都无法解决受损结构依然保持漂浮的痛点。 改良方向之一是采用金属晶格结构，如同蜂巢由相互连接的空心支柱构成，密度低于水的十分之一，既轻巧又能维持高材料强度，但这种开放互连结构设计也成为致命缺陷，由于海水能自由穿透整个框架，即使材料本身密度极低，也会因内部充满水而失去浮力优势。 皇家墨尔本理工大学团队为此提出一个创新解方，利用3D 列印制造由互连空心支柱组成的钛金属晶格，接着只用聚氨酯填满支柱内部，水仍可穿过支柱之间的空间而不是被密封外壳阻挡，如此一来，当结构浸入水中，由于支柱内部已困住气体，即使设备严重破裂损坏仍能提供浮力，不像传统中空结构因单一裂缝就全面进水。 除了浮力，钛晶格混合材料在强度上也展现惊人优势，在相同总密度条件下，钛晶格结构承载能力比不锈钢或高密度聚乙烯高出70%。研究团队进行了短期海水浸泡测试，新材料两周后仅损失0.15% 质量，强度下降不到1%，显示良好抗腐蚀性。 随着气候变迁加剧、海洋基础监测设施需求日益增加，这种受损不沉、兼具高强度与轻量化的材料无疑深具技术潜力，其内部结构还能调整用于更广泛领域，比如防撞缓冲、利用开放式结构进行流体冷却、作为机械结构的阻尼元件等。 论文发表在《Advanced Materials》期刊。 来源：科技新报 编辑(Edit) 删除(Delete) |
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