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制造航空坚固复合材料


发布时间:

2023-01-06

来源:

网络

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。

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。

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