新闻资讯

专注军工结构件轻量化研发，设计，制造为一体的实体企业

公司新闻

行业动态

首页

首页

制造航空坚固复合材料，利用纳米碳管薄膜，无需大型设备

发布时间：

2023-01-06

来源：

网络

麻省理工学院科学家找到一种更简单的方法，无需庞大设备也能制造航空用复合材料，相同技术也能生产风力发动机叶片。现代飞机的机身、机翼等结构并非一体成型，而是先由多片复合材料堆叠而成，然后送进两、三层楼高的高温「烤箱」以及高压灭菌釜（Autoclave）中，融合材料层以形成有弹性的气动外壳。然而最近，麻省理工学院科学家 Brian Wardle 团队开发出一种新方法，无需庞大的加压基础设备也能生产航空用复合材料、风力发动机叶片，有助于加速制程。

麻省理工学院科学家找到一种更简单的方法，无需庞大设备也能制造航空用复合材料，相同技术也能生产风力发动机叶片。

现代飞机的机身、机翼等结构并非一体成型，而是先由多片复合材料堆叠而成，然后送进两、三层楼高的高温「烤箱」以及高压灭菌釜（Autoclave）中，融合材料层以形成有弹性的气动外壳。然而最近，麻省理工学院科学家 Brian Wardle 团队开发出一种新方法，无需庞大的加压基础设备也能生产航空用复合材料、风力发动机叶片，有助于加速制程。

首先，研究人员将材料层包在纳米碳管（Carbon Nanotube，CNT）超薄膜中，接着向薄膜施加电流，纳米碳管就像电热毯一样迅速产生热量，从而使各层材料固化并融合在一起。利用这种 OoO（out-of-oven）技术，该团队仅耗用 1% 能量就生产出与传统飞机制造流程一样坚固的复合材料。

但当不同层材料叠合时，中间一定或多或少会有空隙间杂空气，这是复合材料的弱点，因此传统制程需要再用高压灭菌釜将空隙推到边缘、挤出空气。

为此，团队又开发出 OoA（out-of-autoclave）技术，无需灭菌釜这种大型设备也能制造高性能复合材料，只要将纳米碳管薄膜夹在两种材料层之间，随着材料加热软化，纳米碳管薄膜的几何形状与表面能就会将材料吸过来，如此便不会留下空隙。

不过在实验中，团队的样品仅几公分宽，用来证明纳米碳管薄膜可协助材料加压与防止形成空隙；为了让技术可用于制造更大型的机翼、机身，研究人员正在寻找能大规模生产纳米碳管和多孔膜的方法。

新论文发表在《Advanced Materials Interfaces》期刊。

关键词：

推荐新闻