《NASA开发飞机用新型碳化硅纤维增强陶瓷基复合材料》

  • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者: 冯瑞华
  • 发布时间:2020-04-16
  • 美国宇航局(NASA)格伦研究中心的工程师正在开发一种新材料,用来制造更好的飞机发动机和相关系统的零部件。该材料为碳化硅纤维增强碳化硅(SiC/SiC)陶瓷基复合材料(CMC)。这种轻质、可重复使用的纤维材料是高性能机械的理想材料,可以在苛刻的条件下长时间工作,能承受高达1482摄氏度的高温,其强度足以维持数月甚至数年的维护周期。

    经过广泛的工艺改进和测试,NASA通过其技术转让计划开放了碳化硅纤维的使用许可,总部位于西雅图的Jetoptera无人机公司则希望利用这种材料,开发新型无人机系统,用于商业领域。

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    • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:冯瑞华
    • 发布时间:2018-04-20
    • 近年来,雾 霾在韩国肆虐横行,严重影响了空气质量。雾 霾主要来自于工厂、汽车、家庭化石燃料燃烧所产生的有机碳化物,对人体有一定危害。 随着化石能源消耗量的增长,雾 霾也在持续增加,尽管业内一直致力于开发去除雾 霾的滤膜,但现有的雾 霾滤膜材质主要是塑料纤维材料,气孔尺寸大,无法阻挡细微雾 霾颗粒,而且大部分是一次性产品,如果随意丢弃,对环境也有一定影响。 韩国科学技术研究院(KIST)全北分院复合材料技术研究所从2017年开始致力于太空电梯的开发,在科学技术信息通信部的支持下,实施了KIST开放型研究的4U复合材料项目。近期,KIST研究团队选用4U项目的核心材料——氮化硼纳米管(BNNT),在全球最早开发出可以回收利用的高端陶瓷滤膜制造技术。研究团队制造的氮化硼纳米管滤膜在等离子可经受900℃超高温的考验,通过将雾 霾中的普通有机微粒子加热到350℃以上,燃烧后分解为二氧化碳和水,由此实现了滤膜的重复利用。 滤膜为薄膜形态,按照名片尺寸制作,重量约100mg,相当于1个咖啡豆,可以除去99.9%以上的超细微粒子。值得一提的是,不仅可以轻松调节气孔的尺寸,即便反复灼烧,也可以维持良好的粒子去除性能,这有助于大幅节省滤膜更换的费用。 KIST张世圭(音译)博士表示,这一滤膜不仅可以去除细微粒子,还可以用于病毒、水处理、食品等提纯过程。氮化硼纳米管是散热和屏蔽辐射的材料,应用潜力巨大,未来将广泛应用于宇宙航空、电子、汽车、核电等行业。 主导KIST 4U项目的洪载民(音译)分院长表示,美国国家航空航天局(NASA)在开发极寒宇宙环境专用材料的过程中,曾经开发出了约2000件新技术,此次韩国极寒材料开发项目通过开发新材料,并投入商业应用,将有助于提高全体国民的生活质量。 另一方面,此次研究成果已经刊载于国际知名学术期刊《Journal of Membrane Science》(膜科学杂志)的4月1日第551卷。 .
  • 《德国科学家开发的纤维增强复合材料有望代替金属,实现汽车轻量化》

    • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:冯瑞华
    • 发布时间:2018-09-14
    • 汽车应该通过轻量化实现环保的目的。一个重要的方法是用与金属具有相同稳定性的纤维 - 塑料复合材料代替金属部件。来自德国Halle (Saale)的Fraunhofer Institute材料与系统微结构研究所的一个团队与合作伙伴共同开发了纤维增强塑料复合材料。这些复合材料不仅具有非常好的轻质性能,而且是在可再生原料基础上生产的。 纤维塑料复合材料是一种理想的轻质结构材料,它既具有高强度、高刚性、低密度,又具有良好的阻尼性能,耐腐蚀性。 在与德国北莱茵威斯特法伦州Wesel的BYK Chemie GmbH和德国德累斯顿的GK Concept GmbH的联合研究项目中,Fraunhofer IMWS开发了生物基连续纤维增强的半成品。这些半成品也被称为UD带,由平行叠加的连续纤维和基于聚乳酸的热塑性基质组成。通过将纤维加入聚乳酸从而形成环形纤维增强膜。对多个薄膜层进行叠加和热压可生成高性能板材。当进一步处理这些时,组件中的纤维取向可以在以后的应用中直接适应负载。 Fraunhofer IMWS热塑性塑料的纤维复合半成品组的负责人Ivonne Jahn表示我们将高质量的生物基纤维与作为主料的热塑性基质相连,从而获得具有非常好的机械性能的材料,例如弯曲和拉伸性能。我们的开发工作对于可持续轻质结构的应用是非常好的促进。与GKC GmbH合作,他们在Schkopau的Fraunhofer Pilot Plant Center聚合物合成和加工PAZ的同事们使用混合注塑和压制方法生产各种样品先导组件,例如扶手指示器。 此类技术和材料的发展为这些生物聚合物基复合材料未来在汽车制造业的使用奠定了基础。Ivonne Jahn预见了多种可能应用生物UD磁带领域:复合层压板性能变得越来越好。例如在以后的工业规模下,就可以为汽车内饰制造出更经济的专用部件。工厂中心现有的创新和先进工艺,加上新的材料组合,增加了未来轻量化建筑的潜力。因此生物基复合材料对于新一代材料应用是不可或缺的。