Home » Uncategorized » Разработка самовосстанавливающихся композитов для субнулевых температур

Разработка самовосстанавливающихся композитов для субнулевых температур

Группа исследователей во главе с Бирмингемским университетом (Великобритания) и Харбинским технологическим институтом (Китай) разработала технологию использования самовосстанавливающихся композитных материалов в самолетах и спутниках при температуре всего -60С.

«Армированные волокнами композиты популярны из-за их прочности и небольшого веса. Они идеально подходят для самолетов и спутников, но риск возникновения микротрещин может привести к катастрофическим последствиям», рассказал Йонгджинг Ванг, аспирант университета Бирмингема. «Эти трещины сложно не только обнаружить, но и удалить, следовательно, есть потребность в самовосстановлении материала».
Как поясняется в докладе исследовательской группы, в композитах есть вкрапления объемных пустот, которые обеспечивают наличие и высвобождение восстанавливающих агентов, и пористый проводящий элемент для внутреннего нагрева и размораживания при необходимости. Структура композитов была почерпнута у животных, которые поддерживают постоянную температуру тела, чтобы сохранить активность отдельных ферментов. Так же, как животные, самовосстанавливающиеся композиты поддерживают свою базовую температуру.
«Оба элемента важны. Без восстанавливающего элемента жидкость замерзнет при —60С, и химическая реакция не сможет начаться», — поясняет Ванг. «Без пустот восстанавливающая жидкость не сможет самостоятельно добраться до трещин».

В результате самовосстанавливающийся волоконный композит, или материал-основа, обладает более высокими межслоевыми характеристиками – качество соединения слоев. Чем выше эти характеристики, тем меньше вероятность возникновения трещин в будущем.
Команда провела два теста: в одном в качестве проводящего слоя использовался лист пеномеди, а во втором – покрытие из углеродных нанотрубок. Покрытие из углеродных нанотрубок оказалось боле эффективным при самовосстановлении со средним показателем 107,7% от энергии разрушения для ламинатов, укрепленных стекловолокном. Однако исследователи отмечают, что данная методика может применяться для большинства видов самовосстанавливающихся композитов, включая соединения на основе базальтового волокна.
Полный текст исследования на английском языке можно изучить здесь.

About Oksana Tkachenko

x

Check Also

Raimonds Cirulis, designer: we can make basalt a competitor of carbon even under mini-lab conditions

Raimonds Cirulis, designer: we can make basalt a competitor of carbon even under mini-lab conditions

Raimonds Cirulis is globally famous for his collection of furniture made from basalt fiber. You will learn much more about this person from this interview and will get surprised how versatile and gifted this person is, how deep his knowledge and intention to research and apply basalt fiber, and also to change its chemical composition.