Войти

Сверхпрочное углеволокно сделает самолеты легче

5467
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
  • 09.03 20:31
  • 421
Подушка безопасности Ирана на фоне слов Израиля о недостаточности вывоза урана
  • 09.03 16:09
  • 14866
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 09.03 14:30
  • 1
Си Цзиньпин призвал строго контролировать армию Китая
  • 09.03 12:49
  • 195
В России запустили производство 20 самолетов Ту-214
  • 09.03 05:31
  • 1
Компания Leonardo представила концепт перспективного конвертоплана для военных
  • 09.03 05:22
  • 1
Самый опасный иранский стелс-беспилотник Hadid-110 начал атаковать цели
  • 09.03 04:53
  • 1
"Действует вне рамок": в Пентагоне сделали громкое заявление о "Рубиконе"
  • 09.03 04:42
  • 4
«Мы уже победили»: Трампу не нужен британский авианосец на Ближнем Востоке
  • 09.03 01:58
  • 1
В противостоянии с США Иран начинает игру вдолгую
  • 09.03 01:38
  • 5
В США рассказали о мести Ирану за повреждение авианосца
  • 08.03 16:26
  • 2
В США российское «Изделие 30» сочли «головной болью» для Украины
  • 08.03 13:37
  • 1
Комментарий к "В России прокомментировали заявления о якобы сбитом Як-130 Ирана"
  • 07.03 21:57
  • 0
Комментарий к "Иран против США: технологические возможности стран на поле боя"
  • 07.03 14:13
  • 105
МС-21 готовится к первому полету
  • 07.03 12:44
  • 1
В зоне СВО заметили танк с ЗЭТ-1