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纳米复合材料或将成为下一代航空材料

2018-09-03 10:57:47根源:科技日报
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一代材料,一代飞机。

1903年,莱特兄弟制制的天下上第一架飞机“遨游者一号”迈出了人类投降空天的第一步,彼时的飞机机体主要由木柴和布制成;20世纪20年代,高强度的钢和铝合金渐渐替代了木柴,为飞机插上了钢铁之翼; 50年代,耐热性更好的钛合金开端登上历史舞台; 80年代,高功用铝合金以其轻质高强的特征渐渐取得人们的青睐,成为飞机机体的主要构造材料;21世纪,复合材料以其更低的密度、更高的强度以及强大的可计划性等诸众特性开端替代部分古板材料,大型客机A350和B787上高功用复合材料用量均抵达飞机构造用量的50%以上。未来,航空材料又将走向何方?欧洲最大的飞机制制商——空中客车公司,将目光转向了纳米材料。

8月31日,空客(北京)工程技能中心与中国科学院姑苏纳米技能与纳米仿生研讨所(以下简称姑苏纳米所)姑苏举办了协作签约仪式,正式修立航空纳米材料联合实行室,主要协作实质包罗航空纳米复合材料高导电、高韧性化技能以及线高精度监测技能开辟等。“这是空中客车中国公司航空纳米复合材料范畴与中国研讨团队的第一次协作。”空客(北京)工程技能中心总司理程龙告诉科技日报记者。

姑苏纳米所恒久笃志纳米材料研发,国际上较早展开高功用碳纳米纤维与薄膜等材料研发和工程化,其产品功用和产能目前均处于国际先辈程度。这与空中客车中国公司航空先辈材料方面的开展计划高度契合,也为两边协作奠定了坚实的技能根底。

“目前飞机上应用最众的复合材料为碳纤维复合材料。与古板金属材料比较,碳纤维复合材料密度低、强度高、可计划性强。然而,碳纤维复合材料尚保管诸众缺乏之处,如韧性差、导电性差、资本高以及线康健监测艰难等,限制了复合材料航空范畴更大范围的应用。” 姑苏纳米所研讨员吕卫帮外示,颠末众年起劲,姑苏纳米所的研讨团队采用众种制备技能,胜利生产碳纳米管薄膜,成为了目前国际上少有的可以制制延续碳纳米管薄膜的科研机构。

碳纤维复合材料的制备体例之一是把一层层铺设的碳纤维和树脂颠末加压高温固化成型,层间功用较差。吕卫帮外示:“我们期望,通过碳纳米材料与古板碳纤维材料举行复合,增强碳纤维复合材料的层间功用,办理其保管的上述题目。”

终究上,除了航空产业中的应用,碳纳米管薄膜产品曾经呈现我们的往常生存中。记者姑苏纳米所展厅中看到了一件冲锋衣。吕卫帮先容,这件冲锋衣背部缝合了碳纳米管薄膜,有用应用了碳纳米管薄膜的高效电加热特征。这块边长仅有20cm尊驾的薄膜连接上充电宝后,可继续加热5—6小时,从而大幅度进步冲锋衣的防寒才能。

吕卫帮外示,姑苏纳米所将继续攻关纳米航空材料低资本制备、防/除冰、电磁屏障等技能,一方面促进纳米技能航空、航天等高端产业中的应用,另一方面促进尖端技能走向墟市,效劳黎民,晋升社会生存质料。(练习记者 于紫月


责编:季冉冉

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