I composti di matrice di resina rinfurzata di fibra di carbonu mostranu una forza specifica è una rigidità megliu cà i metalli, ma sò propensi à fallimentu di fatigue. U valore di u mercatu di i cumposti di matrice di resina rinfurzata cù fibra di carbonu puderia ghjunghje à $ 31 miliardi in 2024, ma u costu di un sistema di surviglianza strutturale di a salute per detectà i danni di fatigue puderia esse più di $ 5,5 miliardi.
Per affruntà stu prublema, i circadori esploranu i nano-additivi è i polimeri autocurativi per impediscenu a propagazione di cracks in materiali. In dicembre 2021, i circadori di l'Istitutu Politecnicu Rensselaer di l'Università di Washington è l'Università di Tecnulugia Chimica di Pechino anu prupostu un materiale compositu cù una matrice polimerica simile à u vetru chì pò annullà i danni da fatigue. A matrice di u compostu hè cumpostu di resine epossidichi cunvinziunali è resine epossidichi speciali chjamate vitrimeri. In cunfrontu cù a resina epossidica ordinaria, a diferenza chjave trà l'agente vitrificante hè chì quandu si riscalda sopra à a temperatura critica, si verifica una reazione di reticulazione reversibile, è hà a capacità di riparà stessu.
Ancu dopu à 100.000 ciculi di danni, a fatigue in i cumposti pò esse riversata da u riscaldamentu periodicu à un tempu ghjustu sopra à 80 ° C. Inoltre, sfruttendu e proprietà di i materiali di carbone per riscaldassi quandu esposti à i campi elettromagnetici RF ponu rimpiazzà l'usu di riscaldatori convenzionali per a riparazione selettiva di cumpunenti. Stu approcciu indirizza a natura "irreversibile" di i danni di fatigue è ponu inverte o ritardà i danni indotti da a fatigue composti quasi indefinitu, allargendu a vita di i materiali strutturali è riducendu i costi di mantenimentu è di operazione.
A FIBRA DI CARBONE / CARBURU DI SILICIUM PEUT RÉSISTERE À 3500 °C ULTRA-HAUTE TEMPERATURE
U studiu di cuncettu "Interstellar Probe" di a NASA, guidatu da u Laboratoriu di Fisica Applicata di l'Università Johns Hopkins, serà a prima missione per spiegà u spaziu oltre u nostru sistema solare, esigendu viaghjà à velocità più veloci di qualsiasi altra nave spaziale. Luntanu. Per pudè ghjunghje à distanzi assai longu à velocità assai elevate, e sonde interstellare pò avè bisognu di fà una "manuvra Obers", chì swing a sonda vicinu à u sole è aduprà a gravità di u sole per catapultà a sonda in u spaziu prufondu.
Per ghjunghje stu scopu, un materiale ligeru, ultra-alta temperatura deve esse sviluppatu per u scudo solare di u detector. In lugliu 2021, u sviluppatore americanu di materiali d'alta temperatura Advanced Ceramic Fiber Co., Ltd. è u Laboratoriu di Fisica Applicata di l'Università Johns Hopkins hà cullaburatu per sviluppà una fibra ceramica ligera, ultra-alta temperatura chì pò resiste à alte temperature di 3500 ° C. I circadori anu cunvertitu a capa esterna di ogni filamentu di fibra di carbone in un carburu di metallu cum'è u carburu di silicium (SiC/C) per mezu di un prucessu di cunversione diretta.
I circadori anu testatu i campioni cù a prova di fiamma è u riscaldamentu di vacuum, è questi materiali anu dimustratu u putenziale di materiali ligeri, di bassa pressione di vapore, allargendu u limitu superiore attuale di 2000 ° C per i materiali di fibra di carbone, è mantene una certa temperatura à 3500 ° C. Forza meccanica, si spetta à esse usatu in u scudo sulari di a sonda in u futuru.
Tempu di post: Jul-18-2022