Koalstoffaser fersterke harsmatrix-kompositen eksposearje bettere spesifike sterkte en stivens dan metalen, mar binne gefoelich foar wurgensfalen. De merkwearde fan koalstoffaser-fersterke harsmatrix-kompositen koe $ 31 miljard yn 2024 berikke, mar de kosten fan in struktureel sûnensmonitoaringssysteem om wurgensskea te detectearjen kinne mear dan $ 5.5 miljard wêze.
Om dit probleem oan te pakken, ûndersiikje ûndersikers nano-additiven en selshealjende polymeren om te stopjen dat barsten yn materialen fuortplantsje. Yn desimber 2021 hawwe ûndersikers oan it Rensselaer Polytechnic Institute fan Washington University en de Beijing University of Chemical Technology in gearstald materiaal foarsteld mei in glês-like polymearmatrix dy't skea oan wurgens kin keare. De matrix fan 'e komposit is gearstald út konvinsjonele epoksyharsen en spesjale epoksyharsen neamd vitrimers. Yn ferliking mei gewoane epoksyhars is it wichtichste ferskil tusken ferglazingsmiddel dat by ferwaarming boppe de krityske temperatuer in omkearbere cross-linking-reaksje optreedt, en it hat de mooglikheid om himsels te reparearjen.
Sels nei 100.000 skea-syklusen kin wurgens yn kompositen wurde omkeard troch periodike ferwaarming nei in tiid krekt boppe 80 ° C. Derneist kin it brûken fan de eigenskippen fan koalstofmaterialen om te ferwaarmjen by bleatstelling oan RF elektromagnetyske fjilden it gebrûk fan konvinsjonele kachels ferfange foar selektyf reparearjen fan komponinten. Dizze oanpak rjochtet de "ûnomkearbere" aard fan wurgensskea oan en kin gearstalde wurgens-induzearre skea hast foar ûnbepaalde tiid omkeare of fertrage, it libben fan strukturele materialen ferlingje en ûnderhâlds- en bedriuwskosten ferminderje.
KARBON / SILICON CARBIDE FIBER KINNE 3500 ° C ULTRA-HEGE TEMPERATUUR WEERSTAND
NASA's "Interstellar Probe" konseptstúdzje, ûnder lieding fan it Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, sil de earste missy wêze om romte te ferkennen bûten ús sinnestelsel, wêrby't reizgjen mei hegere snelheden nedich is as hokker oar romteskip. Fier. Om mei hege snelheden tige lange ôfstannen te berikken, moatte ynterstellêre sondes mooglik in "Obers-manoeuvre" útfiere, dy't de sonde ticht by de sinne swaaie soe en de swiertekrêft fan 'e sinne brûke om de sonde yn 'e djippe romte te katapultearjen.
Om dit doel te berikken, moat in lichtgewicht, ultra-hege temperatuer materiaal ûntwikkele wurde foar it sinneschild fan de detektor. Yn july 2021 wurken de Amerikaanske ûntwikkelder foar hege temperatuermaterialen Advanced Ceramic Fiber Co., Ltd. en it Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory gear om in lichtgewicht, ultra-hege temperatuer keramyske glêstried te ûntwikkeljen dy't hege temperatueren fan 3500 ° C wjerstean kin. De ûndersikers konvertearren de bûtenste laach fan elke koalstoffaserfilament yn in metaalkarbid lykas silisiumkarbid (SiC/C) troch in direkte konverzjeproses.
De ûndersikers hifke de samples mei flammetests en fakuümferwaarming, en dizze materialen lieten it potensjeel sjen fan lichtgewicht, lege dampdrukmaterialen, it útwreidzjen fan de hjoeddeistige boppegrins fan 2000 ° C foar koalstoffasermaterialen, en it behâld fan in bepaalde temperatuer op 3500 ° C. Mechanyske sterkte, it wurdt ferwachte dat se yn 'e takomst brûkt wurde yn it sinneskild fan' e sonde.
Post tiid: Jul-18-2022