Войти

Сверхпрочное углеволокно сделает самолеты легче

5396
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
  • 04.11 16:27
  • 11312
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 04.11 07:18
  • 15
"Цифровая война" - новая реальность
  • 04.11 03:54
  • 4
Российский проект СТР-40ДТ: новая жизнь самолета Як-40
  • 04.11 00:29
  • 63
МС-21 готовится к первому полету
  • 03.11 21:11
  • 1
В США жителям Чикаго дали совет при подлете российской ядерной «Булавы»
  • 03.11 19:17
  • 13
Основатель Amazon объявил о создании тяжелой космической ракеты
  • 03.11 19:12
  • 333
Космонавтика Илона Маска
  • 03.11 18:04
  • 3
ГРЦ Макеева начнет работу по созданию многоразовой ракеты-носителя "Корона" в 2023 году
  • 03.11 17:17
  • 0
Запад, как обычно, стреляет сразу по двум зайцам
  • 03.11 06:44
  • 3
О росте производства в богоспасаемой империи св. Николая II
  • 02.11 13:39
  • 178
В России запустили производство 20 самолетов Ту-214
  • 01.11 02:30
  • 0
Ответ на ""Цифровая война" - новая реальность"
  • 31.10 19:12
  • 0
Комментарий к "Стало известно о сценарии ядерного «второго удара» России"
  • 31.10 14:08
  • 36
США планируют практически утроить ядерный арсенал к 2050 году
  • 31.10 01:33
  • 2
Бездорожный рабочий: в войска начали массово поставлять вездеходы «Пластун-ТТ»