Ang carbon fiber reinforced resin matrix composites nagpakita sa mas maayo nga espesipikong kalig-on ug katig-a kay sa mga metal, apan dali nga mapakyas sa kakapoy. Ang kantidad sa merkado sa carbon fiber-reinforced resin matrix composites mahimong moabot sa $31 bilyon sa 2024, apan ang gasto sa usa ka istruktura nga sistema sa pag-monitor sa kahimsog aron mahibal-an ang kadaot sa kakapoy mahimong molapas sa $5.5 bilyon.
Aron matubag kini nga problema, ang mga tigdukiduki nagsuhid sa nano-additives ug self-healing polymers aron mapahunong ang mga liki gikan sa pagpadaghan sa mga materyales. Kaniadtong Disyembre 2021, ang mga tigdukiduki sa Rensselaer Polytechnic Institute sa Washington University ug Beijing University of Chemical Technology nagsugyot usa ka komposit nga materyal nga adunay usa ka sama sa baso nga polymer matrix nga mahimong mabalik ang kadaot sa kakapoy. Ang matrix sa composite gilangkuban sa conventional epoxy resins ug espesyal nga epoxy resins nga gitawag og vitrimer. Kung itandi sa ordinaryo nga epoxy resin, ang hinungdan nga kalainan tali sa vitrifying agent mao nga kung gipainit sa ibabaw sa kritikal nga temperatura, usa ka mabalik nga reaksyon sa cross-linking mahitabo, ug kini adunay katakus sa pag-ayo sa kaugalingon.
Bisan human sa 100,000 ka mga siklo sa kadaot, ang kakapoy sa mga composite mahimong mabalik pinaagi sa regular nga pagpainit sa usa ka panahon nga labaw pa sa 80°C. Dugang pa, ang pagpahimulos sa mga kabtangan sa mga materyales sa carbon aron mapainit kung maladlad sa RF electromagnetic nga mga natad mahimong makapuli sa paggamit sa naandan nga mga heaters alang sa pinili nga pag-ayo sa mga sangkap. Gitubag niini nga pamaagi ang "dili mabag-o" nga kinaiya sa kadaot sa kakapoy ug mahimo’g balihon o malangan ang kadaot nga gipahinabo sa kakapoy hapit hangtod sa hangtod, pagpalugway sa kinabuhi sa mga materyales sa istruktura ug pagkunhod sa gasto sa pagpadayon ug pag-operate.
ANG CARBON / SILICON CARBIDE FIBER MAKASULOD SA 3500 ° C ULTRA-TAAS NGA TEMPERATURA
Ang "Interstellar Probe" nga pagtuon sa konsepto sa NASA, nga gipangulohan sa Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, mao ang unang misyon sa pagsuhid sa kawanangan lapas sa atong solar system, nga nagkinahanglan sa pagbiyahe sa mas paspas nga katulin kay sa bisan unsang spacecraft. Layo. Aron makaabot sa layo kaayo nga mga distansiya sa hilabihan ka taas nga mga tulin, ang interstellar probe mahimong kinahanglan nga mohimo ug "Obers maniobra," nga moduyog sa probe duol sa adlaw ug mogamit sa gravity sa adlaw aron i-catapult ang probe ngadto sa lawom nga kawanangan.
Aron makab-ot kini nga tumong, ang usa ka gaan, ultra-taas nga temperatura nga materyal kinahanglan nga maugmad alang sa solar shield sa detector. Niadtong Hulyo 2021, ang developer sa American high-temperature nga materyales nga Advanced Ceramic Fiber Co., Ltd. ug ang Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory nagtinabangay aron makahimo og gaan, ultra-taas nga temperatura nga ceramic fiber nga makasugakod sa taas nga temperatura nga 3500°C. Gibag-o sa mga tigdukiduki ang gawas nga layer sa matag filament sa carbon fiber nga usa ka metal carbide sama sa silicon carbide (SiC / C) pinaagi sa usa ka direkta nga proseso sa pagkakabig.
Gisulayan sa mga tigdukiduki ang mga sampol gamit ang pagsulay sa siga ug pagpainit sa vacuum, ug kini nga mga materyales nagpakita sa potensyal sa gaan, mubu nga presyur sa alisngaw nga mga materyales, gipalugway ang karon nga taas nga limitasyon sa 2000 ° C alang sa mga materyales sa carbon fiber, ug pagpadayon sa usa ka piho nga temperatura sa 3500 ° C. Ang mekanikal nga kusog, gilauman nga gamiton sa solar shield sa probe sa umaabot.
Oras sa pag-post: Hul-18-2022