新型纳米复合材料可以增强航天器的有效载荷

时间:2019-12-29 17:14 来源:seo 作者:杏鑫 点击量:

新型纳米复合材料可以增强航天器的有效载荷

萨里大学已经为超轻量和稳定的碳纤维增强聚合物(CFRPs)开发了一种强大的多层纳米屏障,可以用于为未来的太空任务建造高精度的仪器结构。

目前,碳纤维增强塑料被用于太空任务,但由于这种材料吸收水分,其应用受到限制。在执行任务的过程中,通常会释放出气体,导致材料膨胀,影响结构的稳定性和完整性。工程师们试图通过干燥、重新校准和烘烤等漫长而昂贵的过程将碳纤维加固塑料制品的问题最小化,但所有这些可能都不能完全解决问题。

在《自然材料》杂志上发表的一篇论文中,来自萨里郡和空客防务与空间公司的科学家和工程师详细介绍了他们如何开发出一种多层纳米屏障,这种屏障与碳纤维增强塑料结合在一起,不需要多次烘烤,也不需要在不受保护的状态下控制储存。

萨里郡的工程师们已经证明,他们的薄纳米屏障——厚度仅为亚微米,与目前的太空任务涂层的数十微米相比——不太容易受到表面的压力和污染,即使经过多次热循环,也能保持其完整性。

萨里大学先进技术研究所主任拉维·席尔瓦教授说:“我们有信心,我们报道的加固复合材料是对市场上已有的类似方法和材料的重大改进。”这些令人鼓舞的结果表明,我们的屏障可以消除在太空任务中使用碳纤维增强聚合物的可观成本和危险。”

基督教Wilhelmi机械子系统和报道研究和技术主管空客国防和空间,说:“我们一直在使用碳纤维复合材料在航天器和仪器结构多年,但新开发nano-barrier一起我们ultra-high-modulus碳纤维增强塑料制造能力将使我们能够创建下一代non-outgassing CFRP材料的光学和更多的尺寸稳定性和负载的支持。达到这一里程碑让我们有信心着眼于仪表规模的制造,以充分证明这项技术。”

萨里大学研究与创新副教务长大卫·桑普森教授说:“这个研究项目延续了萨里大学与空客公司长期而密切的合作关系。航天器的先进材料是萨里如何支持空间部门的又一个优秀例子。我们已经这样做了几十年,我们完全致力于加强对该行业未来的支持。我期待着未来几年Surrey-Airbus关系取得更辉煌的进展。”

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