Karbon lifi ilə gücləndirilmiş qatran matrisi kompozitləri metallara nisbətən daha yaxşı xüsusi güc və sərtlik nümayiş etdirir, lakin yorğunluğa meyllidir. Karbon lifi ilə gücləndirilmiş qatran matrix kompozitlərinin bazar dəyəri 2024-cü ildə 31 milyard dollara çata bilər, lakin yorğunluq zərərini aşkar etmək üçün struktur sağlamlıq monitorinq sisteminin dəyəri 5,5 milyard dollardan yuxarı ola bilər.
Bu problemi həll etmək üçün tədqiqatçılar materiallarda çatların yayılmasının qarşısını almaq üçün nano əlavələr və özünü sağaldan polimerləri araşdırırlar. 2021-ci ilin dekabrında Vaşinqton Universitetinin Rensselaer Politexnik İnstitutunun və Pekin Kimya Texnologiyaları Universitetinin tədqiqatçıları yorğunluğun zərərini aradan qaldıra bilən şüşəyə bənzər polimer matrisa malik kompozit material təklif etdilər. Kompozitin matrisi adi epoksi qatranlarından və vitrimerlər adlanan xüsusi epoksi qatranlarından ibarətdir. Adi epoksi qatranı ilə müqayisədə vitrifikasiya agenti arasındakı əsas fərq ondan ibarətdir ki, kritik temperaturdan yuxarı qızdırıldıqda geri çevrilə bilən çarpaz bağlanma reaksiyası baş verir və özünü bərpa etmək qabiliyyətinə malikdir.
100.000 zədələnmə dövründən sonra belə, kompozitlərdə yorğunluq 80°C-dən bir qədər yuxarı olan vaxta qədər vaxtaşırı qızdırmaqla bərpa oluna bilər. Bundan əlavə, RF elektromaqnit sahələrinə məruz qaldıqda isinmək üçün karbon materiallarının xüsusiyyətlərindən istifadə komponentlərin seçmə təmiri üçün adi qızdırıcıların istifadəsini əvəz edə bilər. Bu yanaşma yorğunluq zədəsinin "dönməz" təbiətinə toxunur və kompozit yorğunluqdan qaynaqlanan zərəri demək olar ki, qeyri-müəyyən müddətə geri qaytara və ya gecikdirə bilər, struktur materialların ömrünü uzadır, təmir və istismar xərclərini azalda bilər.
KARBON/SİLİKON KARBİD LİFİ 3500 °C ULTRA-YÜKSƏK TEMPERATURA DÖNƏMƏ BİLƏR
NASA-nın Cons Hopkins Universitetinin Tətbiqi Fizika Laboratoriyasının rəhbərlik etdiyi "Ulduzlararası Zond" konseptual tədqiqatı, günəş sistemimizdən kənarda kosmosu tədqiq etmək üçün ilk missiya olacaq və digər kosmik gəmilərdən daha yüksək sürətlə səyahət tələb edəcək. Uzaq. Çox yüksək sürətlə çox uzun məsafələrə çata bilmək üçün ulduzlararası zondlar "Obers manevri" yerinə yetirməli ola bilər ki, bu da zondu günəşə yaxınlaşdıracaq və zondu dərin kosmosa catapult etmək üçün günəşin cazibə qüvvəsindən istifadə edəcək.
Bu məqsədə nail olmaq üçün detektorun günəş qoruyucusu üçün yüngül, ultra yüksək temperaturlu material hazırlamaq lazımdır. 2021-ci ilin iyul ayında Amerika yüksək temperaturlu materiallar hazırlayan Advanced Ceramic Fiber Co., Ltd. və Cons Hopkins Universitetinin Tətbiqi Fizika Laboratoriyası 3500°C yüksək temperaturlara davam edə bilən yüngül, ultra yüksək temperaturlu keramika lifi hazırlamaq üçün əməkdaşlıq etdilər. Tədqiqatçılar birbaşa çevrilmə prosesi vasitəsilə hər bir karbon lif filamentinin xarici təbəqəsini silisium karbid (SiC/C) kimi metal karbidə çevirdilər.
Tədqiqatçılar alov testi və vakuum isitmə üsulu ilə nümunələri sınaqdan keçirdilər və bu materiallar yüngül, aşağı buxar təzyiqli materialların potensialını göstərdi, karbon lifli materiallar üçün cari yuxarı həddi 2000 ° C-ə çatdırdı və müəyyən bir temperaturu 3500 ° C-də saxladı. Mexanik gücə malik olan probun gələcəkdə günəş qoruyucularında istifadə ediləcəyi gözlənilir.
Göndərmə vaxtı: 18 iyul 2022-ci il