Il-komposti tal-matriċi tar-reżina rinfurzati bil-fibra tal-karbonju juru saħħa u ebusija speċifika aħjar mill-metalli, iżda huma suxxettibbli għal falliment tal-għeja. Il-valur tas-suq tal-komposti tal-matriċi tar-reżina rinfurzata bil-fibra tal-karbonju jista 'jilħaq $ 31 biljun fl-2024, iżda l-ispiża ta' sistema ta 'monitoraġġ tas-saħħa strutturali biex tiskopri ħsara mill-għeja tista' tkun 'il fuq minn $ 5.5 biljun.
Biex jindirizzaw din il-problema, ir-riċerkaturi qed jesploraw nano-addittivi u polimeri li jfejqu lilhom infushom biex iwaqqfu x-xquq milli jinfirxu fil-materjali. F'Diċembru 2021, riċerkaturi fl-Istitut Politekniku Rensselaer ta 'l-Università ta' Washington u l-Università tat-Teknoloġija Kimika ta 'Beijing ipproponew materjal kompost b'matriċi polimeru bħal ħġieġ li jista' jreġġa' lura l-ħsara mill-għeja. Il-matriċi tal-kompost hija magħmula minn reżini epossidiċi konvenzjonali u reżini epossidiċi speċjali msejħa vitrimeri. Meta mqabbel mar-reżina epossidika ordinarja, id-differenza ewlenija bejn l-aġent vitrifikanti hija li meta msaħħna 'l fuq mit-temperatura kritika, isseħħ reazzjoni ta' cross-linking riversibbli, u għandha l-abbiltà li tissewwa ruħha.
Anke wara 100,000 ċiklu ta 'ħsara, l-għeja fil-komposti tista' titreġġa 'lura permezz ta' tisħin perjodiku għal żmien ftit 'il fuq minn 80 °C. Barra minn hekk, l-isfruttament tal-proprjetajiet tal-materjali tal-karbonju biex jisħnu meta jkunu esposti għal kampi elettromanjetiċi RF jista 'jissostitwixxi l-użu ta' ħiters konvenzjonali għat-tiswija selettiva tal-komponenti. Dan l-approċċ jindirizza n-natura "irreversibbli" tal-ħsara tal-għeja u jista 'jreġġa' lura jew jittardja l-ħsara komposta kkawżata mill-għeja kważi indefinittivament, testendi l-ħajja tal-materjali strutturali u jnaqqas l-ispejjeż tal-manutenzjoni u l-operat.
IL-FIBRA TAL-KARBUR TAL-KARBUN/SILIKUNU JISTGĦU JILĦU TEMPERATURA ULTRA-GĦOLJA TA’ 3500 °C
L-istudju tal-kunċett "Interstellar Probe" tan-NASA, immexxi mill-Laboratorju tal-Fiżika Applikata tal-Università Johns Hopkins, se jkun l-ewwel missjoni li tesplora l-ispazju lil hinn mis-sistema solari tagħna, li teħtieġ vjaġġar b'veloċitajiet aktar mgħaġġla minn kwalunkwe vettura spazjali oħra. Far. Biex ikunu jistgħu jilħqu distanzi twal ħafna b'veloċitajiet għoljin ħafna, is-sondi interstellari jista 'jkollhom bżonn iwettqu "manuvra Obers," li tbandal is-sonda qrib ix-xemx u tuża l-gravità tax-xemx biex catapult is-sonda fl-ispazju profond.
Biex jintlaħaq dan l-għan, jeħtieġ li jiġi żviluppat materjal ħafif u b'temperatura ultra-għolja għat-tarka solari tad-ditekter. F'Lulju 2021, l-iżviluppatur Amerikan ta 'materjali b'temperatura għolja Advanced Ceramic Fiber Co., Ltd. u l-Laboratorju tal-Fiżika Applikata tal-Università Johns Hopkins ikkollaboraw biex jiżviluppaw fibra taċ-ċeramika ħafifa u ultra-għolja li tiflaħ temperaturi għoljin ta' 3500 °C. Ir-riċerkaturi kkonvertiw is-saff ta 'barra ta' kull filament tal-fibra tal-karbonju f'karbur tal-metall bħal karbur tas-silikon (SiC/C) permezz ta 'proċess ta' konverżjoni diretta.
Ir-riċerkaturi ttestjaw il-kampjuni bl-użu ta 'ttestjar tal-fjammi u tisħin bil-vakwu, u dawn il-materjali wrew il-potenzjal ta' materjali ħfief u ta 'pressjoni baxxa tal-fwar, jestendu l-limitu ta' fuq attwali ta '2000 °C għal materjali tal-fibra tal-karbonju, u jżommu ċerta temperatura f'3500 °C. Saħħa mekkanika, hija mistennija li tintuża fit-tarka solari tas-sonda fil-futur.
Ħin tal-post: Lulju-18-2022