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研究人员开发具有自诊断功能的复合材料
文章来源:新材料在线     点击数: 次     更新时间:2020-10-13 14:27

 KTU研究人员和同事正在开发用于飞机、汽车、风力发电厂和其他结构生产的多功能复合材料。国际研究人员团队的目标是使新材料不仅耐用,而且还要检查人眼看不见的错误。

 

在没有集成传感器的情况下检测损坏

 

研究人员团队将开发新型的导电纤维聚合物复合材料,这些复合材料将具有出色的机械性能和自诊断功能。考纳斯工业大学(KTU)的研究人员说:“这将允许在无需额外集成传感器或使用昂贵的非接触式设备的情况下检测损坏。” 研究人员指出,同样由KTU科学家开发的新型材料的经济优势。

 

新的导电纳米粒子

 

美国的同事们创造了新的导电纳米颗粒,这些纳米颗粒将用于立陶宛和其他国家研究人员创造的复合材料。MXene是一组新的金属碳化物和/或氮化物,其特征是金属导电性,亲水性表面和出色的机械性能的独特组合。

 

“ MXenes是我们美国德雷塞尔大学的合作伙伴最近制造的纳米颗粒。这项科学发现非常重要,因为这种新材料在研究的早期阶段就已经显示出出色的,技术上有用的特性。” 研究人员说。

 

具有更高强度和耐久性的结构

 

此类颗粒将混入环氧树脂中,该环氧树脂通常用于航空,汽车和其他行业的复合材料生产。这将为结构提供更多的强度和耐用性。“此外,根据错误的发展和电气参数之间的相关性,安装结构状态监测措施将作为缺陷检测的自诊断工具, ” KTU研究人员解释说。

 

研究中使用的MXene颗粒不会危害人体健康。释放到环境中的颗粒与氧气发生反应,形成二氧化钛,该二氧化钛甚至在食品工业中也用作白甜甜圈釉料。

 

耐用和增强的塑料复合材料

 

重要的是,技术进步不仅在经济上是有益的,而且对环境也将是有益的。关于此主题的另一个科学项目–新型混合纤维作曲器的创建。

“随着增强塑料复合材料,我们可以通过使用混合纳米填料,即具有不同特性的不同的纳米颗粒的组合确保耐久性,耐分解和疲劳,以及额外的功能,例如优良的热,抗静电或电磁干扰屏蔽性能”,研究者解释。

 

根据科学家的说法,过去十年来,在确保对机械性能,环境保护和耐用性的最高要求的同时,减少结构和电子设备的重量和尺寸的先进多功能材料的研究已经大大增加。他们说,研究人员和工业今天面临的最大挑战是识别先进生产和日常使用所需材料的能力。从新一代,经济高效的能源到可持续的能源。

 

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