NASA測試基于碳納米管纖維的復合資料儲罐
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把握“操縱納米化學物質的多元性”,是運用納米材料以使工業生產全過程獲益的顛覆性探尋的一部分。這類技術性的重要因素是對碳納米管的運用。
碳納米管是直徑0.7~50納米技術、長短一般在幾十微米的中小型中空管,這類特小的碳納米管,出示了一流的性能。例如,能夠 生產制造刷出高韌性但仍然十分輕的材料。其抗壓強度能夠 做到鋼的200倍,延展性能夠 做到鋼的5倍,并且具備高效率的導電率和傳熱性。
減少凈重,提升性能
正是如此,美國國家航空航天局(通稱“NASA”)空間技術每日任務總指揮部(通稱“STMD”)對納米材料主要表現出了巨大的興趣愛好,將其做為減少航空航天系統軟件凈重、提升性能的方式 。
例如,NASA的電子計算機仿真模擬剖析顯示信息,選用碳納米管提高的復合材料,可使火箭發動機的整體凈重減少30%。
“沒有哪一項技術性可以為大幅度減少火箭發動機的凈重產生這般大的危害。” NASA格林研究所(直播盒子克力夫蘭)承擔汽車輕量化材料和生產制造的程序流程模塊主管Michael Meador表明,“我不愿意文不對題,但它是游戲的規則的更改者。”
飛行實驗
沒多久將進到飛行的硬件配置,將檢測出根據碳納米管化學纖維的復合材料儲存罐的拉申性能要好于傳統式環氧樹脂碳纖維材料復合材料的拉申性能。
“大家將復合材料高壓容器(通稱“COPV”)做為冷汽體推動系統軟件的一部分。” Meador表述道,這包含在飛行全過程移動火箭彈的重力梯度,及其在降低到地球上的全過程中提升重力梯度以改進火箭彈的空氣動力性能。“盡管這僅僅負荷實驗中的一個,但確是一次開拓性的飛行。它是運用了碳納米管復合材料的構造構件第一次經歷飛行實驗。”
NASA的產業鏈協作
COPV 新項目涉及到到NASA的好多個管理中心:格林研究所、諾福克研究所和馬歇爾外太空飛行管理中心,及其工業生產行業的合作方。
NASA與坐落于英國新罕布什爾州梅里馬可的Nanocomp 企業協作,生產制造納米管棉紗和布,并選用NASA開發設計的專用型的生產加工方式 來生產制造COPVs。
“大家很感興趣的不但是選用碳納米管棉紗來開發設計高韌性的復合材料,并且也要根據修建具體的構件及其對其開展飛行實驗來證實材料的性能。” Meador填補道, “COPV飛行實驗將在長期性中說明這種材料提前準備用以將來的NASA每日任務。”
碳納米管棉紗
COPV的亞路軌火箭彈飛行是第一步。做為NASA諾福克研究所(英國密蘇里州漢普頓)的一名材料科學研究技術工程師,Emilie Siochi表述道,“這類COPV 是大家將納米管棉紗轉化成復合材料后修建的第一個工程項目。在最一開始的情況下,能用的碳納米管化學纖維材料僅有極少數,這必須產生變化。”
“大家務必改進性能,保證質量和總數。” Siochi強調,“NASA與工業生產行業的協作,針對擴張這類材料在航天部門的運用充分發揮了無價之寶的功效,并且COPV的飛行實驗也有利于讓技術性更為完善。”
“做為現階段構造材料的最新消息,比碳纖維材料復合材料強得多的碳納米管的構造特性顯示信息出了更高的發展潛力。” Siochi 講到,“因此 ,假如它更強,大家將可以修建更加輕的空間布局。”
長期投資
Meador看到了碳納米管材料光輝而長久的將來。
“在我們第一次逐漸進到納米材料研究領域時,大家考慮到的是NASA 項目投資的實際意義在哪?哪兒能得到更高的盈利?是在減脂層面?提升性能層面?還是降低功耗層面?” Meador追憶說。
在提升材料的結構力學性能,及其大批量生產棉紗化學纖維令其其能與傳統式碳纖維材料市場競爭層面,也有大量的工作中要做。
“碳納米管材料不但能為航空航天行業產生極大的收益。” Meador觀查到,“并且可以緩解路面車輛運輸的凈重,進而節約汽柴油耗費,并降低二氧化碳的排污。一樣,航空工程是另一個非常值得關心的行業。”
“大家沒有見到一種奇妙的材料,反過來,大家發覺,如果你進到納米技術限度,這一等級的材料所具備的一定特性,就是你在這里之上的材料中所看不見的一些新的特性和新的物理學特點。”Meador匯總道,“這就是全部的一切,就看著你怎樣操縱和運用這種特性。”
美國國家航空航天局(通稱“NASA”)空間技術每日任務總指揮部(通稱“STMD”)對納米材料主要表現出了巨大的興趣愛好,將其做為減少航空航天系統軟件凈重、提升性能的方式
沒多久將進到飛行的硬件配置,將檢測出根據碳納米管化學纖維的復合材料儲存罐的拉申性能要好于傳統式環氧樹脂碳纖維材料復合材料的拉申性能
碳納米管棉紗
來源于:弗戈工業生產線上

