Mae cyfansoddion matrics resin wedi'i atgyfnerthu â ffibr carbon yn arddangos cryfder ac anystwythder penodol gwell na metelau, ond maent yn dueddol o fethiant blinder.Gallai gwerth marchnad cyfansoddion matrics resin wedi'i atgyfnerthu â ffibr carbon gyrraedd $31 biliwn yn 2024, ond gallai cost system monitro iechyd strwythurol i ganfod difrod blinder fod yn fwy na $5.5 biliwn.
Er mwyn mynd i'r afael â'r broblem hon, mae ymchwilwyr yn archwilio nano-ychwanegion a pholymerau hunan-iachau i atal craciau rhag lluosogi mewn deunyddiau.Ym mis Rhagfyr 2021, cynigiodd ymchwilwyr yn Sefydliad Polytechnig Rensselaer Prifysgol Washington a Phrifysgol Technoleg Cemegol Beijing ddeunydd cyfansawdd gyda matrics polymer tebyg i wydr a all wrthdroi difrod blinder.Mae matrics y cyfansawdd yn cynnwys resinau epocsi confensiynol a resinau epocsi arbennig o'r enw ffitrimerau.O'i gymharu â resin epocsi cyffredin, y gwahaniaeth allweddol rhwng asiant gwydro yw pan gaiff ei gynhesu uwchlaw'r tymheredd critigol, mae adwaith croesgysylltu cildroadwy yn digwydd, ac mae ganddo'r gallu i atgyweirio ei hun.
Hyd yn oed ar ôl 100,000 o gylchredau difrod, gellir gwrthdroi blinder mewn cyfansoddion trwy wresogi cyfnodol i amser ychydig yn uwch na 80 ° C.Yn ogystal, gall manteisio ar briodweddau deunyddiau carbon i gynhesu pan fyddant yn agored i feysydd electromagnetig RF ddisodli'r defnydd o wresogyddion confensiynol ar gyfer atgyweirio cydrannau'n ddetholus.Mae'r dull hwn yn mynd i'r afael â natur "anwrthdroadwy" difrod blinder a gall wrthdroi neu ohirio difrod cyfansawdd a achosir gan flinder bron am gyfnod amhenodol, gan ymestyn oes deunyddiau strwythurol a lleihau costau cynnal a chadw a gweithredu.
GALL FFIBER CARBON / CARBIDE SILICON WRTHOD 3500 ° C TYMHEREDD UWCH-UCHEL
Astudiaeth cysyniad NASA "Interstellar Probe", dan arweiniad Labordy Ffiseg Gymhwysol Prifysgol Johns Hopkins, fydd y genhadaeth gyntaf i archwilio gofod y tu hwnt i'n cysawd yr haul, gan ofyn am deithio ar gyflymder cyflymach nag unrhyw long ofod arall.Pell.Er mwyn gallu cyrraedd pellteroedd hir iawn ar gyflymder uchel iawn, efallai y bydd angen i chwiliedyddion rhyngserol berfformio "symudiad Obers," a fyddai'n siglo'r stiliwr yn agos at yr haul ac yn defnyddio disgyrchiant yr haul i gatapio'r stiliwr i'r gofod dwfn.
Er mwyn cyflawni'r nod hwn, mae angen datblygu deunydd ysgafn, tymheredd uwch-uchel ar gyfer tarian solar y synhwyrydd.Ym mis Gorffennaf 2021, cydweithiodd datblygwr deunyddiau tymheredd uchel America, Advanced Ceramic Fiber Co, Ltd. a Labordy Ffiseg Gymhwysol Prifysgol Johns Hopkins i ddatblygu ffibr ceramig tymheredd uwch-uchel, ysgafn a all wrthsefyll tymheredd uchel o 3500 ° C.Trosodd yr ymchwilwyr haen allanol pob ffilament ffibr carbon yn garbid metel fel carbid silicon (SiC / C) trwy broses drosi uniongyrchol.
Profodd yr ymchwilwyr y samplau gan ddefnyddio profion fflam a gwresogi gwactod, a dangosodd y deunyddiau hyn botensial deunyddiau ysgafn, pwysedd anwedd isel, gan ymestyn y terfyn uchaf cyfredol o 2000 ° C ar gyfer deunyddiau ffibr carbon, a chynnal tymheredd penodol ar 3500 ° C.Cryfder mecanyddol, disgwylir iddo gael ei ddefnyddio yn darian solar y stiliwr yn y dyfodol.
Amser post: Gorff-18-2022