Karbono-zuntzez indartutako erretxina-matrize-konpositeek metalek baino indar eta zurruntasun espezifiko hobea erakusten dute, baina neke-hutsegiteko joera dute. Karbono-zuntzez indartutako erretxina-matrize-konpositeen merkatu-balioa 31.000 milioi dolar irits daiteke 2024an, baina nekearen kalteak detektatzeko egitura-osasuna kontrolatzeko sistema baten kostua 5.500 milioi dolar baino gehiagokoa izan daiteke.
Arazo honi aurre egiteko, ikertzaileak nano-gehigarriak eta autosendatzen diren polimeroak aztertzen ari dira, pitzadurak materialetan hedatzeari uzteko. 2021eko abenduan, Washington Unibertsitateko Rensselaer Institutu Politeknikoko eta Beijingeko Teknologia Kimikoko Unibertsitateko ikertzaileek nekearen kaltea alderantzikatu dezakeen beira-itxurako polimero matrizea duen material konposatua proposatu zuten. Konposatuaren matrizea ohiko epoxi erretxinaz eta bitrimero izeneko epoxi erretxina bereziz osatuta dago. Epoxi erretxina arruntarekin alderatuta, agente bitrizatzaileen arteko aldea da tenperatura kritikotik gora berotzen denean, gurutzaketa-erreakzio itzulgarria gertatzen dela eta bere burua konpontzeko gaitasuna duela.
Nahiz eta 100.000 kalte-ziklo igaro, konpositeetako nekea iraul daiteke aldian-aldian berotuz 80 °C-tik gorako denborara arte. Gainera, RF eremu elektromagnetikoen eraginpean daudenean karbonozko materialen propietateak berotzeko ustiatzeak ohiko berogailuen erabilera ordezkatu dezake osagaiak selektiboki konpontzeko. Planteamendu honek nekearen kaltearen izaera "itzulezina"ri aurre egiten dio eta neke konposatuak eragindako kalteak ia mugagabean atzera egin edo atzeratu ditzake, egitura-materialen bizitza luzatuz eta mantentze- eta funtzionamendu-kostuak murriztuz.
KARBONO / SILIZIOKO KARBURRO ZUNTZAK 3500 º C-KO TENPERATURA ULTRA ALTUAK JAI DIRA
NASAren "Interstellar Probe" kontzeptu-azterketa, Johns Hopkins Unibertsitateko Fisika Aplikatuko Laborategiak zuzenduta, gure eguzki-sistematik haratago espazioa arakatzeko lehen misioa izango da, beste edozein espazio-ontzi baino abiadura handiagoan bidaiatu beharko duena. Urrun. Abiadura oso handietan distantzia handietara iritsi ahal izateko, izarrarteko zundek "Obers maniobra" bat egin beharko lukete, zunda eguzkitik hurbildu eta eguzkiaren grabitateaz baliatuz zunda espazio sakonera katapultatzeko.
Helburu hori lortzeko, tenperatura ultra-altuko material arina garatu behar da detektagailuaren eguzki-ezkutua. 2021eko uztailean, Advanced Ceramic Fiber Co., Ltd. eta Johns Hopkins Unibertsitateko Fisika Aplikatuko Laborategiak tenperatura altuko materialen garatzaile estatubatuarrak elkarlanean aritu ziren 3500 °C-ko tenperatura altuak jasan ditzakeen zeramikazko zuntz arin eta ultra-altuko bat garatzeko. Ikertzaileek karbono-zuntz harizpi bakoitzaren kanpoko geruza metalezko karburo batean bihurtu zuten, hala nola siliziozko karburoa (SiC/C), zuzeneko bihurketa prozesu baten bidez.
Ikertzaileek sugarra probak eta hutsean berotzea erabiliz probatu zituzten laginak, eta material horiek lurrun-presio baxuko materialen potentziala erakutsi zuten, karbono-zuntzezko materialen egungo 2000 °C-ko goiko muga zabalduz eta tenperatura jakin bat 3500 °C-tan mantenduz. Erresistentzia mekanikoa, etorkizunean zundaren eguzki-ezkutuan erabiltzea espero da.
Argitalpenaren ordua: 2022-07-18