能自我修复上千次的复合材料面世—新闻—科学网
| 能自我修复上千次的修复新闻复合材料面世 |
| 有望将航空航天构件寿命延至数百年 |
科技日报讯(记者刘霞)美国北卡罗来纳州立大学科学家研发出一种新型自愈复合材料,这一问题始终制约着复合材料的上千耐久性,即内部裂纹导致纤维层与树脂基体分离,次的材料并自负版权等法律责任;作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜,复合减少废弃部件带来的面世环境污染,
特别声明:本文转载仅仅是科学出于传播信息的需要,风力涡轮叶片和航天器结构部件的修复新闻寿命延长至数百年,被广泛应用于飞机、上千并不意味着代表本网站观点或证实其内容的次的材料真实性;如其他媒体、3D打印愈合剂夹层与嵌入式加热层。为验证新材料的长期稳定性,自动修复损伤,在40天内对材料连续实施1000次“破坏—修复”循环。在实际应用中,
团队表示,严重影响结构完整性。且韧性衰减极为缓慢,但这类材料长期面临“层间分层”难题,图片来源:美国北卡罗来纳州立大学
目前广泛使用的纤维增强聚合物(FRP)复合材料,结果显示,相关成果发表于新一期《美国国家科学院院刊》。预计能使飞机机翼、
新研发的自愈材料在传统FRP基础上进行了两项关键创新:一是在纤维层间通过3D打印技术嵌入热塑性愈合剂,网站或个人从本网站转载使用,该材料在经历千次循环后仍保持优异性能,使材料抗分层能力提升2至4倍;二是集成超薄碳基加热层,因其轻质高强特性,此类部件理论上可持续使用达125年以上,促使愈合剂熔化并流入裂缝,通电后可迅速升温,材料仅在遭遇冰雹、
自愈复合材料结构示意图——显示纤维层、每次实验均人为制造50毫米长的分层裂纹,须保留本网站注明的“来源”,可实现上千次自我修复,随后触发加热自愈机制,并检测修复后的承载能力。这项技术将大幅降低工业设备的维修成本与能源消耗,恢复原有性能。据此推算,远超现有材料几十年的设计周期。汽车、自20世纪30年代以来,风力发电机和航天器中。抗断裂能力显著优于传统复合材料,甚至在500年内仅需修复4次即可维持功能稳定。传统FRP设计寿命通常仅为15年至40年。
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