莱斯大学与NASA协作开发碳化硅“fuzzy纤维”
已有人阅读此文 - -莱斯大学与NASA协作,开发设计出了像“松紧带”一样的碳化硅“fuzzy纤维”,它能够 经得住原材料在航天航空行业的实验,其耐温性、抗氧化能力突显。
该透射电镜图象显示信息了粘附到分离出来的碳化硅纤维上的碳化硅纳米管是怎样相互缠结的。
莱斯大学与NASA联合开发碳化硅“fuzzy纤维”
在《应用材料和界面》里的一篇毕业论文中,科学研究工作人员汇报说,这类纤维能够 提高运用在优秀火箭弹模块的复合材料,能够 承担的溫度达到1600°C(2912°F)。
现阶段已经开发设计的火箭弹中的瓷器复合材料应用碳化硅纤维来提高原材料,可是当曝露于co2时他们会裂开或变脆。莱斯试验室将碳化硅纳米管和纳米管置入到NASA纤维表层。
纳米管和纳米管是打卷的,像钩和环,它促使“松紧带”越来越很有使用价值- 但这仅在纳米。依据顶尖研究者一名稻谷硕士研究生Amelia Hart的叫法和博士研究生Chandra SekharTiwary说,他们在纤维缠结上有十分超强力的自锁互锁联接。
这不但促使复合材料不易裂开,并且还将其密封性以避免co2更改纤维的有机化学构成。
当Hart(她一直在科学研究碳纳米管在瓷器针织物上的生长发育)遇到了 Michael Meador(他是NASA在克里夫兰的Glenn研究所的生物学家),她们在莱斯管理科学和纳米技术设计部的开幕会上开始了这一份科学研究。(Meador现在是美国nasa手机游戏转型技术性新项目的纳米材料工程项目经理。)
这促使Hart还有机会把她的念头与NASA科学研究技术工程师和毕业论文合作方埃米莉•赫斯特(Janet Hurst)一起共享。
Hart说:“她已经从碳纳米管一部分转换出碳化硅”,她还说:”大家用她的秘方与我的生长发育纳米管的能力,并想到了如何使新的复合材料。”
Hart和她的朋友根据最先在铁金属催化剂中泡浸碳化硅纤维随后应用水輔助有机化学液相堆积生长发育出了钩和环,此项加工工艺一部分在莱斯开发设计,它能够 立即把一层碳纳米管置入到纤维表层上。
随后在高溫下到硅纳米技术粉末状中加温纤维,将碳纳米管转换成碳化硅“毛绒”。
科学研究工作人员期待她们的“fuzzy纤维”能升成抗压强度高,质轻和耐高温的碳化硅纤维,这种纤维被添加到瓷器复合材料中,在火箭发动机中检测了牢固的喷头和别的构件。
Tiwary说:“由于她们已经应用的碳化硅纤维在1600°C下很平稳,因此大家坚信,根据粘附上碳化硅纳米管和纳米管来提高将使它更为顶尖。”
新型材料还能够使全部涡轮引擎显著缓解。Hart说:“在她们应用碳化硅复合材料以前,很多柴油发动机构件全是由镍超合金做成的,这种镍基合金务必融合一个制冷系统,这提升了全部系统软件的净重。”“根据应用瓷器基复合材料,她们能够 省去制冷系统而且能够 在高些溫度下应用。”
大家的原材料将容许生产制造比过去任何时刻都更高、更长久的涡轮喷气柴油发动机。磨擦和缩小测试表明,将碳化硅纳米管和纳米管相互挪动需要的横着力大大的超出滑过平面图纳米管或沒有加上提高纤维需要的力。
fuzzy纤维一样能在纳米技术拉力释放的极大工作压力下轻轻松松还原,这说明他们有能力抵御长期的载荷。纤维的热处理工艺测试表明,当一般碳纳米管从纤维上点燃时,碳化硅纳米管非常容易抵御达到1000°C的溫度。
Hart说下一步是将其变换关键技术于别的碳纳米复合材料,以造就与众不同的三维原材料,用以别的运用。
来源于:原材料科技在线