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英科学家研制新材料取代碳纤维涂层

2017-08-01 09:44 点击:

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美国电气与电子工程师协会《光谱》杂志报道,提升轻量级自行车和网球拍强度的碳纤维增强聚合物(CFRP)材料,因其超轻超强特性在航空航天工业中颇受欢迎。英国科研人员开发了一种碳纳米管功能材料,能取代传统碳纤维表面被称作“聚合物浆料”的涂层。

英国萨里大学高级技术研究所、布里斯托尔大学创新与科学高级复合中心与航空航天公司庞巴迪公司研究人员合作,开发出的这种新型聚合物能增强电导率和热导率,还能将传感器和能量采集器等小工具直接嵌入到材料中。

研究人员用化学气相沉积工艺,在敏感温度的碳纤维基板上生长出大面积、高质量的碳纳米管,且不容易降解。虽然这项工作并非第一次将碳纳米管纳入聚合物复合材料,但却是第一次声称能直接取代聚合物浆料。

领导此项研究的拉维·席尔瓦说,碳纳米管与碳纤维材料的结合,不会导致高孔隙率,即使没有用聚合物浆料,这些碳纳米管也能确保并改善碳纤维材料的机械完整性。此前认为,没有涂层的碳纤维很难操作,也很难将之与复合材料结合。这种碳纳米管改性碳纤维复合材料可以将小型电子配件纳入其中,它还具有一定的自我修复能力。

此项研究的知识产权合作方认为,研究团队面临的下一个挑战是如何将技术扩展到更大规模的生产。席尔瓦表示,正在考虑这种技术的规模扩大优化方案,希望在众多不同领域中推进该技术的应用,并与相关领域的潜在合作伙伴达成共识。





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