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中英團(tuán)隊(duì)研發(fā)零下60°C可自愈復(fù)合材料 深海太空不再是修復(fù)的禁區(qū)

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2016-09-23  來源:中國國際復(fù)合材料展覽會  瀏覽次數(shù):96
       美國Compositesworld雜志9月21日報(bào)道,英國伯明翰大學(xué)和中國哈爾濱工業(yè)大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)日前稱,已開發(fā)出復(fù)合材料在攝氏零度以下自愈的技術(shù),論文已經(jīng)發(fā)表在英國皇家協(xié)會權(quán)威期刊Royal Society Open Science上。文中寫道,研究團(tuán)隊(duì)能夠控制這種復(fù)合材料在零下60攝氏度條件下完成自我修復(fù)。
 
  研究團(tuán)隊(duì)表示,這種技術(shù)特別適用于嚴(yán)苛的自然環(huán)境下,包括海上風(fēng)機(jī)的修復(fù)、飛機(jī)飛行過程中的修復(fù),甚至是衛(wèi)星在太空環(huán)境下的自我修復(fù)。
 
  在特定條件下,復(fù)合材料能夠展現(xiàn)出色的自愈能力,這一點(diǎn)長久以來已人所共知。但如此低溫條件下還能保有這種能力,在世界范圍內(nèi)尚屬首次。
 
  自然界中,很多動物通過保持體溫恒定來保證體內(nèi)生物酶的活躍。與之類似,此次研發(fā)的這種復(fù)合材料,其內(nèi)核溫度也是恒定的。研究團(tuán)隊(duì)表示,該復(fù)合材料在微觀結(jié)構(gòu)上呈現(xiàn)出三維中空管道的形態(tài),使得扮演愈合作用的化學(xué)藥劑可以自由在管道中流動。同時(shí),復(fù)合材料內(nèi)部還埋入了多孔可滲透的介質(zhì),為結(jié)構(gòu)內(nèi)部提供熱量,融解冰凍。
 
  伯明翰大學(xué)博士研究生Yongjing Wang解釋說:“三維中空管道和多孔可滲透介質(zhì)二者缺一不可。沒有后者,扮演自愈角色的化學(xué)劑在零下60攝氏度低溫下會凍結(jié),無法觸發(fā)反應(yīng)。沒有前者,化學(xué)藥劑不能順利抵達(dá)受損處,便無法完成愈合。”
 
  根據(jù)研究團(tuán)隊(duì)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,零下60攝氏度條件下,玻纖復(fù)合材料的自愈率達(dá)到100%。該技術(shù)亦可運(yùn)用到其他種類的復(fù)合材料上去。
 
  經(jīng)過愈合的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料,其層間性能(也就是層與層之間的結(jié)合作用)將得到提升,從而降低舊傷復(fù)發(fā)的幾率。
 
  Yongjing Wang補(bǔ)充說:“纖維復(fù)合材料之所以受到歡迎,是因?yàn)槠漭p質(zhì)高強(qiáng)的性能滿足了航空航天業(yè)的需求。但是其內(nèi)部一旦出現(xiàn)細(xì)微的損傷,就可能帶來災(zāi)難性的后果。這些細(xì)微的損傷不僅難以察覺,而且不易從外部實(shí)施修復(fù),因?yàn)橹荒芸紤]內(nèi)部自愈的方式。”
 
關(guān)鍵詞: 復(fù)合材料
 
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