Son hesabata görə, yeni nəsil kompozit materiallar öz struktur sağlamlıq vəziyyətlərini izləyə və ümumi hala gələ bilər.
Karbon lifli kompozitlər yüngül və möhkəmdir və avtomobillər, təyyarələr və digər nəqliyyat vasitələri üçün mühüm struktur materialdır. Onlar gücləndirilmiş karbon lifləri ilə bərkidilmiş epoksi qatranlar kimi polimer substratlardan ibarətdir. İki materialın fərqli mexaniki xüsusiyyətlərinə görə, liflər həddindən artıq gərginlik və ya yorğunluq altında substratdan düşəcək. Bu o deməkdir ki, karbon lifli kompozit strukturun zədələnməsi hələ də səthin altında gizlənə bilər və çılpaq gözlə aşkarlana bilməz, bu da fəlakətli uğursuzluğa səbəb ola bilər.
Ridge Chris Bowland, tədqiqatçı Ridge Chris Bowland, "Kompozitlərin içini başa düşərək, onların sağlamlığını daha yaxşı mühakimə edə və təmir edilməli olan hər hansı bir zədənin olub olmadığını öyrənə bilərsiniz".
ABŞ Energetika Departamentində Oak Ridge Milli Laboratoriyası (Palıd Milli Laboratoriyası) Wigner. "Bu yaxınlarda, Bowland və ORNL-də karbon və kompozitlər qrupunun rəhbəri Amit Naskar, keçirici karbon liflərini yarımkeçirici silisium karbid nanohissəciklərinə bükmək üçün yuvarlanan zolaq metodu icad etdi. Nanomateriallar digər liflərlə gücləndirilmiş kompozit materiallardan daha güclü olan kompozit materiallara yerləşdirilib. Polimerin içinə kifayət qədər örtülmüş liflər daxil olarsa, liflər elektrik şəbəkəsi əmələ gətirir və yarımkeçirici nanohissəciklər bu elektrik keçiriciliyini xarici qüvvələrin təsiri ilə məhv edə bilər, kompozitlərə mexaniki və elektrik funksiyaları əlavə olunarsa, liflər birləşdiriləcək fırtına turbulentliyi kompozit qanadın əyilməsinə səbəb olur, elektrik siqnalı təyyarənin kompüterinə qanadın həddindən artıq təzyiq altında olduğunu bildirmək və sınaq təklif edə bilər. karbon lifləri, hətta 3D çap edilmiş avtomobillər və binalar da daxil olmaqla, hər yerdə mövcud məhsullarda öz yerini tapa bilər, tədqiqatçılar nanohissəciklərə daxil edilmiş liflər etmək üçün rulonlara yüksək performanslı karbon lifli makaralar quraşdırdılar və rulonlar lifləri epoksi qatranlarda isladıblar. (45-65 nm).
Daha sonra örtüyü təmin etmək üçün liflər sobada qurudulur. Tədqiqatçılar polimer substrata yapışdırılmış nanohissəciklərə daxil edilmiş liflərin möhkəmliyini yoxlamaq üçün One Direction-da düzülmüş liflə gücləndirilmiş kompozit şüalar hazırlayıblar. Bowland konsolun uclarının sabitləndiyi bir gərginlik testi həyata keçirib, maşın isə ortada sıxışdırıcı qüvvənin uğursuzluğuna qədər tətbiq olunan mexaniki xassələri qiymətləndirib. Kompozit materialın hissetmə qabiliyyətini öyrənmək üçün o, konsol şüasının hər iki tərəfinə elektrodlar quraşdırdı. "Dinamik mexaniki analizator" kimi tanınan maşında o, konsolu sabit saxlamaq üçün bir ucunu kəsdi. Bowland müqavimət dəyişikliyinə nəzarət edərkən, maşın asma şüasını əymək üçün digər ucunda güc tətbiq edir. ORNL, postdoktoral tədqiqatçı Ngoc Nguyen, kompozitlərdə kimyəvi bağları öyrənmək və müşahidə olunan mexaniki gücün daha yaxşı anlaşılmasını yaxşılaşdırmaq üçün Furye Transform İnfraqırmızı spektrometrində əlavə sınaqlar keçirdi. Tədqiqatçılar həmçinin müxtəlif miqdarda nanohissəciklərdən (vibrasiya sönümləmə davranışı ilə ölçülür) hazırlanmış kompozitlərin dağıdıcı enerji qabiliyyətini sınaqdan keçiriblər ki, bu da struktur materialların zərbələrə, vibrasiyalara və digər gərginlik və gərginlik mənbələrinə reaksiyasını asanlaşdıracaq. Hər konsentrasiyada nanohissəciklər enerjinin yayılmasını gücləndirə bilər (65%-dən 257%-ə qədər müxtəlif dərəcələrə qədər). Bowland və Naskar, özünü hiss edən karbon lifli kompozitlərin istehsalı üçün proses patenti üçün müraciət etdilər.
"Emprenye edilmiş örtüklər inkişaf etdirilən yeni nanomateriallardan istifadə etmək üçün yeni bir yol təqdim edir. "Bowland bildirib. Tədqiqat Amerika Kimya Cəmiyyətinin ACS Applied Materials and Interfaces (Applied Materials & Interfaces) jurnalında dərc olunan ORNL Laboratoriyası tərəfindən idarə olunan tədqiqat və inkişaf layihələri ilə dəstəkləndi.
Göndərmə vaxtı: 07 dekabr 2018-ci il