萊斯大學與NASA協作開發碳化硅“fuzzy纖維”
已有人閱讀此文 - -萊斯大學與NASA協作,開發設計出了像“松緊帶”一樣的碳化硅“fuzzy纖維”,它能夠 經得住原材料在航天航空行業的實驗,其耐溫性、抗氧化能力突顯。
該透射電鏡圖象顯示信息了粘附到分離出來的碳化硅纖維上的碳化硅納米管是怎樣相互纏結的。
萊斯大學與NASA聯合開發碳化硅“fuzzy纖維”
在《應用材料和界面》里的一篇畢業論文中,科學研究工作人員匯報說,這類纖維能夠 提高運用在優秀火箭彈模塊的復合材料,能夠 承擔的溫度達到1600°C(2912°F)。
現階段已經開發設計的火箭彈中的瓷器復合材料應用碳化硅纖維來提高原材料,可是當曝露于co2時他們會裂開或變脆。萊斯試驗室將碳化硅納米管和納米管置入到NASA纖維表層。
納米管和納米管是打卷的,像鉤和環,它促使“松緊帶”越來越很有使用價值- 但這僅在納米。依據頂尖研究者一名稻谷碩士研究生Amelia Hart的叫法和博士研究生Chandra SekharTiwary說,他們在纖維纏結上有十分超強力的自鎖互鎖聯接。
這不但促使復合材料不易裂開,并且還將其密封性以避免co2更改纖維的有機化學構成。
當Hart(她一直在科學研究碳納米管在瓷器針織物上的生長發育)遇到了 Michael Meador(他是NASA在克里夫蘭的Glenn研究所的生物學家),她們在萊斯管理科學和納米技術設計部的開幕會上開始了這一份科學研究。(Meador現在是美國nasa手機游戲轉型技術性新項目的納米材料工程項目經理。)
這促使Hart還有機會把她的念頭與NASA科學研究技術工程師和畢業論文合作方埃米莉?赫斯特(Janet Hurst)一起共享。
Hart說:“她已經從碳納米管一部分轉換出碳化硅”,她還說:”大家用她的秘方與我的生長發育納米管的能力,并想到了如何使新的復合材料。”
Hart和她的朋友根據最先在鐵金屬催化劑中泡浸碳化硅纖維隨后應用水輔助有機化學液相堆積生長發育出了鉤和環,此項加工工藝一部分在萊斯開發設計,它能夠 立即把一層碳納米管置入到纖維表層上。
隨后在高溫下到硅納米技術粉末狀中加溫纖維,將碳納米管轉換成碳化硅“毛絨”。
科學研究工作人員期待她們的“fuzzy纖維”能升成抗壓強度高,質輕和耐高溫的碳化硅纖維,這種纖維被添加到瓷器復合材料中,在火箭發動機中檢測了牢固的噴頭和別的構件。
Tiwary說:“由于她們已經應用的碳化硅纖維在1600°C下很平穩,因此大家堅信,根據粘附上碳化硅納米管和納米管來提高將使它更為頂尖。”
新型材料還能夠使全部渦輪引擎顯著緩解。Hart說:“在她們應用碳化硅復合材料以前,很多柴油發動機構件全是由鎳超合金做成的,這種鎳基合金務必融合一個制冷系統,這提升了全部系統軟件的凈重。”“根據應用瓷器基復合材料,她們能夠 省去制冷系統而且能夠 在高些溫度下應用。”
大家的原材料將容許生產制造比過去任何時刻都更高、更長久的渦輪噴氣柴油發動機。磨擦和縮小測試表明,將碳化硅納米管和納米管相互挪動需要的橫著力大大的超出滑過平面圖納米管或沒有加上提高纖維需要的力。
fuzzy纖維一樣能在納米技術拉力釋放的極大工作壓力下輕輕松松還原,這說明他們有能力抵御長期的載荷。纖維的熱處理工藝測試表明,當一般碳納米管從纖維上點燃時,碳化硅納米管非常容易抵御達到1000°C的溫度。
Hart說下一步是將其變換關鍵技術于別的碳納米復合材料,以造就與眾不同的三維原材料,用以別的運用。
來源于:原材料科技在線