Uglerod tolasi bilan mustahkamlangan qatron matritsali kompozitlar metallarga qaraganda yaxshiroq o'ziga xos kuch va qattiqlikni namoyish etadi, ammo charchoqning buzilishiga moyil.Uglerod tolasi bilan mustahkamlangan qatron matritsali kompozitlarning bozor qiymati 2024 yilda 31 milliard dollarga yetishi mumkin, ammo charchoqning shikastlanishini aniqlash uchun tizimli salomatlik monitoringi tizimining narxi 5,5 milliard dollardan oshishi mumkin.
Ushbu muammoni hal qilish uchun tadqiqotchilar materiallarda yoriqlar tarqalishini to'xtatish uchun nano-qo'shimchalar va o'z-o'zidan tiklanadigan polimerlarni o'rganmoqdalar.2021-yil dekabr oyida Vashington universitetining Rensselaer politexnika instituti va Pekin kimyo-texnologiya universiteti tadqiqotchilari charchoqning shikastlanishini bartaraf eta oladigan shishasimon polimer matritsaga ega kompozitsion materialni taklif qilishdi.Kompozitning matritsasi an'anaviy epoksi qatronlar va vitrimerlar deb ataladigan maxsus epoksi qatronlaridan iborat.Oddiy epoksi qatroni bilan solishtirganda, vitrifikatorning asosiy farqi shundaki, kritik haroratdan yuqori qizdirilganda teskari o'zaro bog'lanish reaktsiyasi paydo bo'ladi va u o'zini tiklash qobiliyatiga ega.
Hatto 100 000 ta shikastlanish tsiklidan keyin ham, kompozitlardagi charchoqni vaqti-vaqti bilan 80 ° C dan yuqoriroq vaqtgacha isitish orqali qaytarish mumkin.Bundan tashqari, radio chastotali elektromagnit maydonlar ta'sirida isitish uchun uglerod materiallarining xususiyatlaridan foydalanish komponentlarni tanlab ta'mirlash uchun an'anaviy isitgichlardan foydalanishni almashtirishi mumkin.Ushbu yondashuv charchoq shikastlanishining "qaytarib bo'lmaydigan" xususiyatini ko'rib chiqadi va kompozit charchoqdan kelib chiqqan zararni deyarli cheksiz muddatga qaytarishi yoki kechiktirishi mumkin, bu strukturaviy materiallarning ishlash muddatini uzaytiradi va texnik xizmat ko'rsatish va foydalanish xarajatlarini kamaytiradi.
KARBON / KREMNIY karbid tolasi 3500 ° C ULTRA-YUQORI HARORATGA BERADI
NASAning Jons Xopkins universiteti amaliy fizika laboratoriyasi boshchiligidagi “Yulduzlararo zond” kontseptual tadqiqoti bizning quyosh sistemamizdan tashqaridagi fazoni tadqiq qilish bo‘yicha birinchi missiya bo‘lib, boshqa kosmik kemalarga qaraganda tezroq tezlikda sayohat qilishni talab qiladi.Uzoq.Juda katta tezlikda juda uzoq masofalarga yetib borish uchun yulduzlararo zondlar "Obers manevri"ni bajarishi kerak bo'lishi mumkin, bu esa zondni quyoshga yaqin burib, quyosh tortishish kuchidan foydalanib, zondni chuqur kosmosga olib chiqadi.
Ushbu maqsadga erishish uchun detektorning quyosh qalqoni uchun engil, o'ta yuqori haroratli material ishlab chiqilishi kerak.2021-yil iyul oyida amerikalik yuqori haroratli materiallar ishlab chiqaruvchisi Advanced Ceramic Fiber Co., Ltd. va Jons Xopkins universiteti amaliy fizika laboratoriyasi 3500°C yuqori haroratga bardosh bera oladigan yengil, o‘ta yuqori haroratli keramika tolasini ishlab chiqish uchun hamkorlik qildi.Tadqiqotchilar to'g'ridan-to'g'ri konvertatsiya qilish orqali har bir uglerod tolasi filamentining tashqi qatlamini silikon karbid (SiC / C) kabi metall karbidga aylantirdilar.
Tadqiqotchilar otash sinovi va vakuumli isitish yordamida namunalarni sinab ko'rdilar va bu materiallar engil, past bug 'bosimili materiallarning salohiyatini ko'rsatdi, uglerod tolasi materiallari uchun 2000 ° C joriy yuqori chegarasini uzaytirdi va 3500 ° S da ma'lum bir haroratni saqlab qoldi.Mexanik quvvat, kelajakda zondning quyosh qalqonida ishlatilishi kutilmoqda.
Yuborilgan vaqt: 2022-yil-18-iyul