Войти

Сверхпрочное углеволокно сделает самолеты легче

5431
0
+2
Nano_carbon_tube
Иллюстрация на тему "Углеродные нано трубки". Источник: cao-tv.ru.

Специалисты создали новые суперпрочные углеродные волокна, покрытые углеродными же нанотрубками

Композиционные материалы на основе углепластика в последние годы очень широко используются для снижения веса различных изделий. Данные композиты по прочности сравнимы с титаном и алюминием, но при этом намного легче. Так, использование углепластика позволило снизить вес самолетов Boeing 787 и Airbus A380 на 20%.


Ученные из Массачусетского технологического института уже определили, что следующее поколение летательных аппаратов потребует еще более легких и прочных композитных материалов на основе углеродных волокон, покрытых углеродными нанотрубками. Подобный композит может быть в сотни раз прочнее стали и при этом иметь весь всего в одну шестую от веса аналогичной стальной конструкции. На практике это означает существенную экономию топлива, увеличение скорости и запаса хода автомобилей, самолетов, спутников и т.д. без ущерба безопасности. Увы, но существенным препятствием для производства таких композитов стали процессы, происходящие на наноуровне. Ученые, которые пытались вырастить углеродные нанотрубки на углеродных волокнах, обнаружили, что это приводит к значительному ухудшению прочности несущих волокон.


Команда специалистов из Массачусетского технологического института, наконец, определила причину этой деградации волокон и разработала методику производства углепластика нового поколения. Новое волокно, покрытое нанотрубками, вдвое прочнее углеволокна предыдущего поколения и при этом лучше проводит электрический ток. Также изготовление нового типа волокон легко интегрировать в существующие технологические процессы по производству композитов.


Поначалу ученые предположили, что причиной деградации волокон в процессе наращивания нанотрубок является катализатор на основе железа, но исследование показало, что железо вызывает потерю прочности лишь на 15%.


Главной причиной деградации оказалось неизвестное механохимическое явление, связанное с потерей натяжения волокна при нагреве выше определенной температуры.


Чтобы защитить углеволокно от железа, специалисты MIT разработали специальное полимерное покрытие K-PSMA, которое защищает волокно от воздействия железа. Кроме того, покрытие позволило на 300 градусов Цельсия снизить температуру в процессе изготовления нового композита, что решило проблему напряжения волокна и его деградации. При этом получился полезный «побочный эффект» в виде снижения энергопотребления при одновременном повышении прочности углеволокна.

Права на данный материал принадлежат
Материал размещён правообладателем в открытом доступе
  • В новости упоминаются
Продукция
Компании
Хотите оставить комментарий? Зарегистрируйтесь и/или Войдите и общайтесь!
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ
Ежедневная рассылка новостей ВПК на электронный почтовый ящик
  • Разделы новостей
  • Обсуждаемое
    Обновить
  • 24.12 14:27
  • 12434
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 24.12 09:48
  • 2
Комментарий к ""Новый фронт". Что начинается на северных границах России"
  • 24.12 08:07
  • 0
Комментарий к "Как улучшит Су-57 загадочное «изделие 177»"
  • 24.12 03:08
  • 0
Комментарий к "Путин не сдается, и Россия стремится к полной победе (The National Interest, США)"
  • 24.12 01:41
  • 0
Комментарий к "Атомный рывок Пекина: Китай поставил рекорд мира по генерации электроэнергии"
  • 24.12 00:04
  • 0
Комментарий к ""Европейцы готовы направить войска на Украину" (Bild, Германия)"
  • 23.12 21:38
  • 0
Комментарий к "Бесславный конец: танки Т-84 ВСУ "сдохли", так и приняв участие в боях"
  • 23.12 15:24
  • 1
Главком Сухопутных войск провел расширенное заседание Военного совета
  • 23.12 01:39
  • 0
Комментарий к "Экс-консультант Трампа: тоннель между США и Россией построить реально"
  • 23.12 00:04
  • 2
В России разрабатывают энергонезависимую память на основе сегнетоэлектрического оксида гафния
  • 22.12 16:10
  • 1
Построен первый импортозамещённый самолёт Ту-214
  • 22.12 13:56
  • 2
Атомный рывок Пекина: Китай поставил рекорд мира по генерации электроэнергии
  • 22.12 03:29
  • 1
"Новый фронт". Что начинается на северных границах России
  • 22.12 00:20
  • 0
Комментарий к "Собран корпус первой подлодки типа "Вирджиния" в новейшей модификации"
  • 21.12 15:50
  • 2
Шойгу провел заседание научно-экспертного совета Совбеза