Войти

Сверхпрочное углеволокно сделает самолеты легче

5362
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
  • 29.08 18:24
  • 10289
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 29.08 16:17
  • 1
Петербургский "Военмех" может выйти на уровень флагманского центра ОПК
  • 29.08 14:31
  • 1525
Корпорация "Иркут" до конца 2018 года поставит ВКС РФ более 30 истребителей Су-30СМ
  • 29.08 06:33
  • 2
Терпение Мишустина лопнуло? Авиапрому прислали доктора – Германа Грефа
  • 29.08 06:22
  • 0
Комментарий к "Почему крылатые ракеты "Калибр-НК" и "Уран" доказывают, что Россия — серьезная сила (The National Interest, США)"
  • 29.08 05:29
  • 1
Комментарий к "В США обрадовались будущему флагману ВМФ России"
  • 29.08 04:52
  • 1
Минобороны Индии начинает переговоры с TKMS по поставке НАПЛ "Проекта 75I"
  • 29.08 01:46
  • 0
Комментарий к "Флот России вернул себе корабль стратегического значения".
  • 28.08 22:44
  • 0
О моем представлении о будущем (скором) ВМФ РФ
  • 28.08 18:44
  • 0
Комментарий к "Названо предотвратившее третью мировую войну оружие СССР"
  • 28.08 14:12
  • 141
Путин и отношения с Азербайджаном: фокус на Южном Кавказе (Al Mayadeen, Ливан)
  • 28.08 00:16
  • 60
Гендиректор ОАК Слюсарь: испытания SSJ New с российскими двигателями начнутся осенью - Интервью ТАСС
  • 27.08 20:01
  • 0
Ответ на "«Морских терминаторов» России превратят в ракетные грузовики"
  • 27.08 19:18
  • 0
Ответ на "Названо оружие для борьбы с «Длинным Нептуном»"
  • 27.08 16:03
  • 1
Названо оружие для борьбы с «Длинным Нептуном»