Anglies pluoštu sustiprintos dervos matricos kompozitai pasižymi geresniu savituoju stiprumu ir standumu nei metalai, tačiau yra linkę į nuovargį.Anglies pluoštu sustiprintų dervos matricų kompozitų rinkos vertė 2024 m. gali siekti 31 milijardą dolerių, tačiau struktūrinės sveikatos stebėjimo sistemos, skirtos nuovargio žalai nustatyti, kaina gali siekti 5,5 milijardo dolerių.
Norėdami išspręsti šią problemą, mokslininkai tiria nano priedus ir savaime gyjančius polimerus, kad sustabdytų įtrūkimų plitimą medžiagose.2021 m. gruodžio mėn. Vašingtono universiteto Rensselaerio politechnikos instituto ir Pekino chemijos technologijos universiteto mokslininkai pasiūlė kompozicinę medžiagą su į stiklą panašia polimerine matrica, kuri gali pakeisti nuovargio žalą.Kompozito matrica sudaryta iš įprastų epoksidinių dervų ir specialių epoksidinių dervų, vadinamų vitrimeriais.Palyginti su įprasta epoksidine derva, pagrindinis stiklinimo agento skirtumas yra tas, kad kai kaitinama virš kritinės temperatūros, įvyksta grįžtama kryžminio susiejimo reakcija ir ji gali pasitaisyti pati.
Net po 100 000 pažeidimo ciklų kompozitų nuovargis gali būti pakeistas periodiškai kaitinant iki šiek tiek aukštesnės nei 80 °C temperatūros.Be to, išnaudojus anglies medžiagų savybes įkaisti veikiant RD elektromagnetiniams laukams, galima pakeisti įprastų šildytuvų naudojimą selektyviai taisant komponentus.Šis metodas sprendžia „negrįžtamą“ nuovargio žalos pobūdį ir gali beveik neribotam laikui panaikinti arba atidėti kompozito nuovargio sukeltus pažeidimus, prailgindamas konstrukcinių medžiagų tarnavimo laiką ir sumažindamas priežiūros bei eksploatavimo išlaidas.
ANGLIES / SILICIO KARBIDO PLUOŠAS ATLIEKA 3500 °C Ypatingai AUKŠTA TEMPERATŪRA
NASA „Tarpžvaigždinio zondo“ koncepcijos tyrimas, kuriam vadovavo Johnso Hopkinso universiteto taikomosios fizikos laboratorija, bus pirmoji misija tyrinėti kosmosą už mūsų Saulės sistemos ribų, todėl reikia keliauti didesniu greičiu nei bet kuriam kitam erdvėlaiviui.Toli.Kad būtų galima pasiekti labai didelius atstumus labai dideliu greičiu, tarpžvaigždiniams zondams gali tekti atlikti „Oberso manevrą“, kuris pasuktų zondą arti saulės ir panaudotų saulės gravitaciją, kad zondas katapultuotųsi į gilią erdvę.
Norint pasiekti šį tikslą, detektoriaus saulės skydui reikia sukurti lengvą, itin aukštos temperatūros medžiagą.2021 m. liepos mėn. Amerikos aukštos temperatūros medžiagų kūrėja Advanced Ceramic Fiber Co., Ltd. ir Johns Hopkins universiteto taikomosios fizikos laboratorija bendradarbiavo kurdami lengvą, itin aukštos temperatūros keraminį pluoštą, galintį atlaikyti aukštą 3500°C temperatūrą.Tyrėjai pavertė išorinį kiekvieno anglies pluošto gijos sluoksnį į metalo karbidą, pvz., silicio karbidą (SiC / C), atlikdami tiesioginį konversijos procesą.
Tyrėjai išbandė pavyzdžius naudodami liepsnos bandymą ir vakuuminį kaitinimą, ir šios medžiagos parodė lengvų, žemo garų slėgio medžiagų potencialą, pratęsdamos dabartinę viršutinę 2000 °C ribą anglies pluošto medžiagoms ir palaikant tam tikrą 3500 °C temperatūrą.Mechaninis stiprumas, tikimasi, kad ateityje jis bus naudojamas zondo saulės skyde.
Paskelbimo laikas: 2022-07-18