Ang carbon fiber reinforced resin matrix composites ay nagpapakita ng mas mahusay na tiyak na lakas at higpit kaysa sa mga metal, ngunit madaling kapitan ng pagkapagod. Ang market value ng carbon fiber-reinforced resin matrix composites ay maaaring umabot sa $31 bilyon sa 2024, ngunit ang halaga ng isang istrukturang sistema ng pagsubaybay sa kalusugan upang matukoy ang pinsala sa pagkapagod ay maaaring pataas ng $5.5 bilyon.
Upang matugunan ang problemang ito, sinasaliksik ng mga mananaliksik ang mga nano-additive at self-healing polymers upang ihinto ang mga bitak mula sa pagpapalaganap sa mga materyales. Noong Disyembre 2021, iminungkahi ng mga mananaliksik sa Rensselaer Polytechnic Institute ng Washington University at Beijing University of Chemical Technology ang isang composite na materyal na may mala-salaming polymer matrix na maaaring ibalik ang pinsala sa pagkapagod. Ang matrix ng composite ay binubuo ng conventional epoxy resins at espesyal na epoxy resins na tinatawag na vitrimer. Kung ikukumpara sa ordinaryong epoxy resin, ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng vitrifying agent ay kapag pinainit sa itaas ng kritikal na temperatura, nangyayari ang isang reversible cross-linking reaction, at may kakayahan itong ayusin ang sarili nito.
Kahit na pagkatapos ng 100,000 na ikot ng pinsala, ang pagkapagod sa mga composite ay maaaring ibalik sa pamamagitan ng panaka-nakang pag-init sa isang oras na higit sa 80°C. Bilang karagdagan, ang pagsasamantala sa mga katangian ng mga materyal na carbon upang uminit kapag nalantad sa mga RF electromagnetic field ay maaaring palitan ang paggamit ng mga conventional heaters para sa piling pag-aayos ng mga bahagi. Ang diskarte na ito ay tumutugon sa "hindi maibabalik" na katangian ng pinsala sa pagkapagod at maaaring baligtarin o maantala ang pinagsama-samang pinsala na dulot ng pagkapagod nang halos walang katiyakan, pagpapahaba ng buhay ng mga istrukturang materyales at pagbabawas ng mga gastos sa pagpapanatili at pagpapatakbo.
ANG CARBON / SILICON CARBIDE FIBER AY AY MATITIGAN 3500 ° C ULTRA-HIGH TEMPERATURE
Ang pag-aaral ng konsepto ng "Interstellar Probe" ng NASA, na pinangungunahan ng Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, ang magiging unang misyon upang galugarin ang espasyo sa kabila ng ating solar system, na nangangailangan ng paglalakbay sa mas mabilis na bilis kaysa sa anumang iba pang spacecraft. Malayo. Upang maabot ang napakalayo sa napakataas na bilis, maaaring kailanganin ng interstellar probe na magsagawa ng "Obers maneuver," na mag-uugoy ng probe malapit sa araw at gagamitin ang gravity ng araw upang i-catapult ang probe sa malalim na kalawakan.
Upang makamit ang layuning ito, kailangang bumuo ng magaan, napakataas na temperatura na materyal para sa solar shield ng detector. Noong Hulyo 2021, ang developer ng American high-temperature materials na Advanced Ceramic Fiber Co., Ltd. at ang Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory ay nagtulungan upang bumuo ng isang magaan at napakataas na temperatura na ceramic fiber na makatiis sa mataas na temperatura na 3500°C. Na-convert ng mga mananaliksik ang panlabas na layer ng bawat filament ng carbon fiber sa isang metal carbide tulad ng silicon carbide (SiC/C) sa pamamagitan ng direktang proseso ng conversion.
Sinubukan ng mga mananaliksik ang mga sample gamit ang flame testing at vacuum heating, at ang mga materyales na ito ay nagpakita ng potensyal ng magaan, mababang vapor pressure na materyales, na nagpapalawak sa kasalukuyang pinakamataas na limitasyon na 2000°C para sa mga materyales ng carbon fiber, at nagpapanatili ng isang tiyak na temperatura sa 3500°C. Mechanical strength, ito ay inaasahang gagamitin sa solar shield ng probe sa hinaharap.
Oras ng post: Hul-18-2022