Войти

Сверхпрочное углеволокно сделает самолеты легче

5462
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
  • 28.02 07:02
Комментарий к "Запад растранжирил годы, которые нам пожертвовала Украина (The Times, Великобритания)"
  • 28.02 07:01
  • 31
Подушка безопасности Ирана на фоне слов Израиля о недостаточности вывоза урана
  • 28.02 04:58
  • 14716
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 27.02 11:45
  • 1
Забудьте о Гренландии: на этом арктическом острове НАТО Россия уже обосновалась (The Wall Street Journal, США)
  • 27.02 09:07
  • 102
МС-21 готовится к первому полету
  • 27.02 07:24
  • 1
В США оценили крупнейшие танковые силы в мире
  • 27.02 06:59
  • 0
Комментарий к "США обозначили угрозу с воздуха в будущем"
  • 27.02 02:15
  • 1
США обозначили угрозу с воздуха в будущем
  • 27.02 00:19
  • 0
Комментарий к "Российский Су-57 обвинили в изменении баланса сил в «подбрюшье НАТО»"
  • 26.02 23:35
  • 1
Комментарий к "Четыре года СВО: уроки и выводы"
  • 26.02 23:02
  • 0
Комментарий к "На Западе нашли у России первый в мире межконтинентальный истребитель-бомбардировщик" и "Первый в мире истребитель межконтинентальной дальности на службе России (Military Watch Magazine, США)"
  • 26.02 21:37
  • 0
Комментарий к "В США Т-95 сочли «лучшим российским танком, которого никогда не было»"
  • 26.02 20:49
  • 2
Совершил первый полет третий опытный образец лёгкого самолёта ЛМС-901 "Байкал" с двигателем ВК-800СМ
  • 26.02 19:44
  • 1
«Ничего невозможного нет». Удастся ли России взять под контроль Одессу?
  • 26.02 15:53
  • 1
В этом году в России планируют запустить 28-нанометровый литограф