Koolstofveselversterkte harsmatriks-samestellings vertoon beter spesifieke sterkte en styfheid as metale, maar is geneig tot vermoeidheidsverlies.Die markwaarde van koolstofveselversterkte harsmatriks-samestellings kan $31 miljard in 2024 beloop, maar die koste van 'n strukturele gesondheidsmoniteringstelsel om moegheidsskade op te spoor, kan meer as $5.5 miljard beloop.
Om hierdie probleem aan te spreek, ondersoek navorsers nano-bymiddels en selfgenesende polimere om te keer dat krake in materiale voortplant.In Desember 2021 het navorsers by Washington Universiteit se Rensselaer Polytechnic Institute en Beijing Universiteit van Chemiese Tegnologie 'n saamgestelde materiaal met 'n glasagtige polimeermatriks voorgestel wat vermoeidheidsskade kan keer.Die matriks van die saamgestelde is saamgestel uit konvensionele epoksieharse en spesiale epoksieharse genoem vitrimere.In vergelyking met gewone epoksiehars, is die sleutelverskil tussen verglazingsmiddel dat wanneer dit bo die kritieke temperatuur verhit word, 'n omkeerbare kruisbindingsreaksie plaasvind, en dit het die vermoë om homself te herstel.
Selfs na 100 000 skadesiklusse, kan moegheid in komposiete omgekeer word deur periodieke verhitting tot 'n tyd net bo 80°C.Boonop kan die gebruik van konvensionele verwarmers vir die selektiewe herstel van komponente vervang word deur die eienskappe van koolstofmateriale te ontgin om te verhit wanneer dit aan RF-elektromagnetiese velde blootgestel word.Hierdie benadering spreek die "onomkeerbare" aard van vermoeidheidskade aan en kan saamgestelde moegheids-geïnduseerde skade byna onbepaald omkeer of vertraag, wat die lewensduur van strukturele materiale verleng en instandhoudings- en bedryfskoste verminder.
KOOLSTOF / SILIKONKARBIEDVESEL KAN 3500 ° C ULTRA-HOË TEMPERATUUR WEERSTAAN
NASA se "Interstellar Probe" konsepstudie, gelei deur die Johns Hopkins Universiteit Toegepaste Fisika Laboratorium, sal die eerste missie wees om ruimte buite ons sonnestelsel te verken, wat reis teen vinniger spoed as enige ander ruimtetuig vereis.Ver.Om baie lang afstande teen baie hoë spoed te kan bereik, sal interstellêre sondes dalk 'n "Obers-maneuver" moet uitvoer, wat die sonde naby die son sou swaai en die son se swaartekrag gebruik om die sonde diep in die ruimte te katapuleer.
Om hierdie doel te bereik, moet 'n liggewig, ultrahoë temperatuur materiaal ontwikkel word vir die detektor se sonskerm.In Julie 2021 het die Amerikaanse hoëtemperatuurmateriaalontwikkelaar Advanced Ceramic Fiber Co., Ltd. en die Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory saamgewerk om 'n liggewig, ultrahoë temperatuur keramiekvesel te ontwikkel wat hoë temperature van 3500°C kan weerstaan.Die navorsers het die buitenste laag van elke koolstofveselfilament omgeskakel in 'n metaalkarbied soos silikonkarbied (SiC/C) deur 'n direkte omskakelingsproses.
Die navorsers het die monsters getoets met vlamtoetsing en vakuumverhitting, en hierdie materiale het die potensiaal van liggewig, lae dampdrukmateriale getoon, wat die huidige boonste limiet van 2000°C vir koolstofveselmateriale verleng en 'n sekere temperatuur by 3500°C handhaaf.Meganiese sterkte, dit sal na verwagting in die toekoms in die sonskerm van die sonde gebruik word.
Pos tyd: Jul-18-2022