一项新研究揭示了复合金属泡沫材料(CMF)在提升危险品运输安全性方面的巨大潜力。这种由空心金属球体嵌入金属基体构成的泡沫材料，不仅重量远轻于实心钢材，更在承受巨大冲击力时表现出色，足以在铁路罐车上抵御足以打洞的冲击，为新一代更安全的罐车制造提供了可能。

研究团队开发了一种计算模型，能够精准确定在不同应用场景中，提供所需防护等级所需的CMF材料厚度。该成果发表于《先进工程材料》期刊，题为“复合金属泡沫在保护碳钢免受穿刺损伤方面的数值模型和实验验证”。论文通讯作者、北卡罗来纳州立大学教授阿夫萨内·拉比埃指出，铁路罐车运输的危险材料种类繁多，安全性至关重要，美国交通部对此类材料的测试要求极为严格。

在穿刺测试中，一块厚度仅30.48毫米的CMF材料，成功吸收了轨道车加速撞击产生的368千焦耳冲击力，使压头和撞击车从钢板上弹开，仅留下微小凹痕。相比之下，基准测试中的实心钢板则被撕开大洞。拉比埃表示：“轻质CMF比实心钢更能有效吸收穿刺和冲击能量。”研究团队建立的模型，可计算所需CMF厚度，提高使用效率，相信更薄的CMF性能更佳。

CMF材料不仅轻质高强，还具备出色的隔热性能，在高温下强度更高。这些特性使其在核材料、危险化学品及爆炸物等热敏材料的储存与运输中展现出广阔前景。

更多信息：Aman Kaushik 等人，《复合金属泡沫在保护碳钢免受穿刺损伤方面的数值模型和实验验证》， 《先进工程材料》(2025)。