Войти

Сверхпрочное углеволокно сделает самолеты легче

5314
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
  • 06.06 08:42
  • 4
Дроны ВСУ впервые атаковали Сибирь. Они вылетали из фуры, чтобы ударить по аэродрому
  • 06.06 08:35
  • 4
Каким будет будущее стратегической авиации России
  • 06.06 06:57
  • 0
О мерах после атаки на мосты и аэродромы стратегической авиации.
  • 06.06 06:33
  • 9260
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 06.06 06:08
  • 174
В России запустили производство 20 самолетов Ту-214
  • 05.06 22:29
  • 3
Ответ на "Каким будет будущее стратегической авиации России"
  • 05.06 21:41
  • 0
Ответ на "В России рассказали о рекордном ресурсе пушек «Терминатора»"
  • 05.06 20:10
  • 1
В России рассказали о рекордном ресурсе пушек «Терминатора»
  • 05.06 19:04
  • 1487
Корпорация "Иркут" до конца 2018 года поставит ВКС РФ более 30 истребителей Су-30СМ
  • 05.06 18:41
  • 10
Проблемы с самолетом "Байкал"
  • 05.06 18:30
  • 0
Ответ на "В США оценили создающую проблемы для НАТО ракету России"
  • 05.06 17:46
  • 1
Самолёт ТВРС-44 получил название «Ладога»
  • 05.06 09:20
  • 2
Запущенная с "Иноходца" ракета Х-БПЛА (ТКБ-1030) сожгла бронемашину ВСУ
  • 05.06 09:13
  • 1
Пентагон заявил об опасности атак дронов Китая на американские аэродромы
  • 05.06 09:02
  • 1
Комплексы "Ланцет" применяют для защиты Крыма