Композити матрице смоле ојачани карбонским влакнима показују бољу специфичну чврстоћу и крутост од метала, али су склони квару од замора.Тржишна вредност композита матрице смоле ојачаних угљеничним влакнима могла би да достигне 31 милијарду долара 2024. године, али цена структуралног система за праћење здравља за откривање оштећења од умора могла би да буде више од 5,5 милијарди долара.
Да би решили овај проблем, истраживачи истражују нано-адитиве и полимере који се самоизлечују како би спречили ширење пукотина у материјалима.У децембру 2021., истраживачи са Политехничког института Ренсселаер Универзитета у Вашингтону и Пекиншког универзитета хемијске технологије предложили су композитни материјал са полимерном матрицом налик стаклу који може преокренути оштећење од замора.Матрица композита се састоји од конвенционалних епоксидних смола и специјалних епоксидних смола које се називају витримери.У поређењу са обичном епоксидном смолом, кључна разлика између средства за витрификацију је у томе што када се загреје изнад критичне температуре, долази до реверзибилне реакције унакрсног повезивања и она има способност да се поправи.
Чак и након 100.000 циклуса оштећења, замор у композитима се може поништити периодичним загревањем до времена мало изнад 80°Ц.Поред тога, коришћење својстава угљеничних материјала да се загревају када су изложени РФ електромагнетним пољима може заменити употребу конвенционалних грејача за селективну поправку компоненти.Овај приступ се бави „неповратном“ природом оштећења услед замора и може да преокрене или одложи оштећења изазвана замором композита скоро на неограничено време, продужавајући век конструктивних материјала и смањујући трошкове одржавања и рада.
ВЛАКНО УГЉЕНИКА / СИЛИЦИОН КАРБИДНОГ ВЛАКНА МОЖЕ ИЗДРЖИТИ 3500 ° Ц УЛТРА-ВИСОКУ ТЕМПЕРАТУРУ
НАСА-ина концептуална студија "Интерстеллар Пробе", коју води Лабораторија за примењену физику Универзитета Џонс Хопкинс, биће прва мисија истраживања свемира изван нашег соларног система, захтевајући путовање већим брзинама од било које друге летелице.Далеко.Да би могле да достигну веома велике удаљености при веома великим брзинама, међузвездане сонде ће можда морати да изведу "Оберс маневар", који би замахнуо сонду близу Сунца и користио сунчеву гравитацију да катапултира сонду у дубоки свемир.
Да би се постигао овај циљ, за соларни штит детектора треба развити лагани материјал са ултра-високим температурама.У јулу 2021. године, амерички произвођач високотемпературних материјала Адванцед Церамиц Фибер Цо., Лтд. и Лабораторија за примењену физику Универзитета Џонс Хопкинс сарађивали су на развоју лаког керамичког влакна на ултрависоким температурама које може да издржи високе температуре од 3500°Ц.Истраживачи су конвертовали спољашњи слој сваког филамента од угљеничних влакана у метални карбид као што је силицијум карбид (СиЦ/Ц) кроз процес директне конверзије.
Истраживачи су тестирали узорке коришћењем испитивања пламена и загревања у вакууму, а ови материјали су показали потенцијал лаких материјала са ниским притиском паре, проширујући тренутну горњу границу од 2000°Ц за материјале од угљеничних влакана и одржавајући одређену температуру на 3500°Ц.Механичке чврстоће, очекује се да ће се у будућности користити у соларном штиту сонде.
Време поста: 18.07.2022