Көміртекті талшықты арматураланған шайырлы матрицалық композиттер металдарға қарағанда жақсырақ беріктік пен қаттылық көрсетеді, бірақ шаршауға бейім. Көміртекті талшықпен күшейтілген шайырлы матрицалық композиттердің нарықтық құны 2024 жылы 31 миллиард долларға жетуі мүмкін, бірақ шаршаудың зақымдануын анықтауға арналған құрылымдық денсаулықты бақылау жүйесінің құны 5,5 миллиард доллардан жоғары болуы мүмкін.
Бұл мәселені шешу үшін зерттеушілер материалдарда жарықтардың таралуын тоқтату үшін нано-қоспалар мен өзін-өзі емдейтін полимерлерді зерттеп жатыр. 2021 жылдың желтоқсанында Вашингтон университетінің Ренсселлер политехникалық институтының және Пекин химиялық технология университетінің зерттеушілері шаршау зақымын қайтара алатын шыны тәрізді полимерлі матрицасы бар композициялық материалды ұсынды. Композиттің матрицасы әдеттегі эпоксидті шайырлардан және витримерлер деп аталатын арнайы эпоксидті шайырлардан тұрады. Кәдімгі эпоксидті шайырмен салыстырғанда, шыныдандырғыштың негізгі айырмашылығы - бұл критикалық температурадан жоғары қыздырылған кезде қайтымды айқаспалы байланыс реакциясы пайда болады және ол өзін-өзі жөндеуге қабілетті.
Тіпті 100 000 зақымдау циклінен кейін де композиттердегі шаршауды 80°C-тан сәл жоғары уақытқа дейін мерзімді қыздыру арқылы қалпына келтіруге болады. Бұған қоса, көміртекті материалдардың РЖ электромагниттік өрістерінің әсерінен қыздыру қасиеттерін пайдалану компоненттерді таңдап жөндеу үшін әдеттегі жылытқыштарды пайдалануды алмастыра алады. Бұл тәсіл шаршау зақымының «қайтарымсыз» сипатын қарастырады және құрылымдық материалдардың қызмет ету мерзімін ұзартып, техникалық қызмет көрсету мен пайдалану шығындарын азайта отырып, композиттік шаршаудан туындаған зақымдануды шексіз дерлік қайтара немесе кешіктіре алады.
КӨМІРТІК/КРЕМНИЙ КАРБИД ТАЛШЫҒЫ 3500 ° C УЛТРА ЖОҒАРЫ ТЕМПЕРАТУРАҒА ТӨЗЕДІ.
Джонс Хопкинс университетінің қолданбалы физика зертханасы басқаратын NASA-ның «Жұлдыздар аралық зонд» тұжырымдамалық зерттеуі біздің күн жүйесінен тыс кеңістікті зерттеуге арналған алғашқы миссия болады, ол кез келген басқа ғарыш аппараттарына қарағанда жылдамырақ жылдамдықпен саяхаттауды қажет етеді. Алыс. Өте үлкен жылдамдықпен өте ұзақ қашықтыққа жету үшін жұлдызаралық зондтарға зондты күнге жақындатып, күннің тартылу күшін пайдаланып, зондты терең кеңістікке айдайтын «Оберс маневрін» орындау қажет болуы мүмкін.
Бұл мақсатқа жету үшін детектордың күннен қорғайтын қалқаны үшін жеңіл, өте жоғары температуралық материал жасау керек. 2021 жылдың шілдесінде американдық жоғары температуралы материалдарды әзірлеуші Advanced Ceramic Fiber Co., Ltd. және Джонс Хопкинс университетінің қолданбалы физика зертханасы 3500°C жоғары температураға төтеп бере алатын жеңіл, өте жоғары температуралы керамикалық талшықты әзірлеу үшін бірлесіп жұмыс істеді. Зерттеушілер әрбір көміртекті талшықты жіптің сыртқы қабатын тікелей түрлендіру процесі арқылы кремний карбиді (SiC/C) сияқты металл карбидке айналдырды.
Зерттеушілер үлгілерді жалынмен сынау және вакуумды қыздыру арқылы сынады және бұл материалдар жеңіл, бу қысымы төмен материалдардың әлеуетін көрсетті, көміртекті талшықты материалдар үшін 2000 ° C ағымдағы жоғарғы шегін ұзартты және 3500 ° C температурада белгілі бір температураны сақтайды. Механикалық беріктігі, ол болашақта зондтың күн қорғанысында қолданылады деп күтілуде.
Жіберу уақыты: 18 шілде 2022 ж