领域内不简单的碳纤维
时间:2018年08月29日来源:本站原创作者:jzfrp点击:次
碳纤维,即增强材料本身,的耐高温性能是非常好的,一般情况下耐高温。因此碳纤维材料也经常被用于制造C/C复 合材料及C/SiC复合材料,主要作为增强相使用,在耐烧蚀和耐磨性等方面性能非常突岀。
飞机用复合材料
飞机用复合材料最常用的是碳纤维作为增强相,环氧树脂或者其他热固性高分子作为基体。其重量有常用合金的十 分之一左右,而承力方向上的强度提高了2、3倍都不止。空客A380全世界最大的飞机,但其实经济效益并不是最高 。它是第一个把复合材料带λ到广大人民群众的目光中的。其复合材料的用量达到质量分数2%,虽然以前飞机也在 用,当往往都低于10%,而且往往只用在平衠尾翼或者竖直尾翼上。而此次空客把它大规模的用在了机翼机身上,使 得重量减轻2%以上。
空调用复合材料
美国科罗拉多大学博徳分校的杨荣贵教授和尹晓波教授的团队,硏制岀一种复合型材料,用这种材料制成的薄膜,能 够将建筑物内的热量以辐射的形式发射到太空,以超低成本和零污染形式实现建筑物的温度控制。目前这款由复合 材料制成的薄膜已经能够量产,如果能推广到全球,每年至少可以省下近1亿千瓦时的电量,对控制温室效应和全球 变暖趋势将更有效果。复合型材料是由许多直径在8微米左右的二氧化硅微球随机地镶嵌在聚甲基戊烯中制成的50微米厚的薄膜,可以以 红外电磁波的形式向外辐射能量从而达到制冷的效果。从结构上看,这种材料类似于在一层塑料之间不规则的嵌入 了很多玻璃球。这种材料的降温原理是,其本身能够发射频道是8-14微米波长段,这个波长段发射的能量几乎不被 大气层通过反射、吸收和散射等方式「转换消化」掉,而是直接穿过大气层,进入外太空。可以这么理解,这种材料 就是在地球的室温环境和外太空的极冷环境间搭设了一个能量输送通道在这种蒲膜的一面镀上一层金属如铝或者 银,则可以实现高达96%的太阳能反射率,进一步提高制冷效果。实验显示,这种材料在中午阳光直射下具有最高可 达93W/平米的辐射制冷功率,可让与它接触的物体降温10-1重要的是,这样一个充满黑科技的复合型材料,制造成本 只有每平米0.5美元,并且能够实现大规模生产。
