汽车，航空航天和发电行业的最新进展激发了材料科学家设计创新材料的灵感。陶瓷金属复合材料或金属陶瓷是新型和改进型材料的一个例子，可以增强运输和能量转换技术。

陶瓷金属加工结合了每种主要成分材料的有用特性，如陶瓷的高温稳定性和金属的可加工性和延展性。然而，只有当它们的组成材料在加工过程中不相互反应时，金属陶瓷才有效。

研究人员开发出一种快速有效的技术，可以将陶瓷和金属一起加工成金属陶瓷，而组成材料之间几乎没有反应。这一突破为开发新型优质复合材料奠定了基础。

大多数陶瓷和金属加工在高温下组合时是不稳定的，并且已知它们彼此反应，使最终的复合材料具有不希望的性能，例如脆性或耐低温性。

在研究过程中我们发现，这严重限制了可以满足我们不断增长的需求的新型复合材料的数量。

在多名工程师和技术专家联合下，我们开发了电流激活压力辅助渗透（CAPAI）方法，将陶瓷和金属加工结合在一起，形成稳定，高性能的复合材料。

仅用了9秒钟，CAPAI方法就将陶瓷和金属加工结合在一起，在组成材料之间几乎没有反应。它利用电流立即加热金属，并施加压力将熔融金属驱动成陶瓷泡沫。

在这一系列初次的研究中，研究人员选择铝作为其重量轻，耐腐蚀性和在汽车和航空航天工业中的普及，以及钛碳化铝陶瓷泡沫的良好断裂韧性，导电性和导热性，并将它们结合起来进入轻质金属陶瓷，具有高强度和良好的温度稳定性。

工作原理电流和压力共同提供了同时加热和压力，主动驱动熔融金属进入陶瓷预制棒，从而快速和可控的加热速率，高达700摄氏度，提供了一种简单有效的方法来避免陶瓷和熔融金属加工之间的反应。

研究人员发现，所得到的复合材重量轻，在环境（室温）和高温下具有竞争力的机械性能。它在室温下强10倍，在400摄氏度下比铝合金强14倍，并且在暴露于高温后不易发生严重降解。

铝和钛铝碳化物都对生产所需复合材料的常规方法提出了挑战，因为它们在远远超过复合材料中它们所需的温度下相互反应，电流激活压力辅助渗透方法允许加工新型陶瓷 - 金属复合材料，否则无法使用粉末冶金和传统渗透技术获得。

我们对新型和先进复合材料在工业规模上为经济和可持续制造提供的无限机会持乐观态度。

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