Войти

Сверхпрочное углеволокно сделает самолеты легче

5290
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
  • 10.04 08:24
  • 20
«Не в пользу российской машины»: 38-й НИИИ БТ МО завершил испытания трофейной американской БМП Bradley M2A2 ODS SA
  • 10.04 07:58
  • 8373
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 10.04 06:29
  • 0
Ответ на "В США рассказали о бесполезности «Адмирала Кузнецова»"
  • 10.04 01:23
  • 1
Глава Пентагона Пит Хегсет: США вернут Панамский канал, выведя из-под влияния Китая
  • 09.04 19:26
  • 1
В «Ростехе» рассказали об эффекте поражения от долгоживущей ударной волны
  • 09.04 19:10
  • 2
Белоусов: в каждой группировке налажено производство наземных роботов
  • 09.04 17:47
  • 36
Гендиректор ОАК Слюсарь: испытания SSJ New с российскими двигателями начнутся осенью - Интервью ТАСС
  • 09.04 13:47
  • 1
ВВС Узбекистана могут стать вторым оператором многоцелевых истребителей 5-го поколения J-35A
  • 09.04 07:49
  • 1
В России создан прототип компьютера, работающего со "скоростью света"
  • 09.04 07:24
  • 1
Крылатая ракета Х-69 в зоне СВО: китайская оценка
  • 09.04 05:23
  • 4
И еще раз по поводу БМП и "рекомендаций" - раз статья на эту тему появилась снова.
  • 08.04 22:18
  • 2
Россия переоценила свои силы, начав спецоперацию на Украине слишком маленьким контингентом - Царёв
  • 08.04 17:08
  • 3
Французская армия начинает копировать военный опыт России
  • 08.04 16:23
  • 1
В России рассказали о прорыве в создании субмарин
  • 08.04 15:52
  • 1
Лицам без гражданства предлагают разрешить заключать контракт на службу в ВС РФ