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美国研究团队研发自修复复合材料 可使飞机、汽车和航天器部件的使用寿命长达数百年

盖世汽车讯 纤维增强聚合物(FRP)复合材料因其高强度重量比而备受青睐,广泛应用于飞机、汽车、风力涡轮机、航天器和其他现代结构领域。FRP复合材料由多层纤维(例如玻璃纤维或碳纤维)组成,这些纤维通过聚合物基体(通常是环氧树脂)粘合在一起。

美国研究团队研发自修复复合材料 可使飞机、汽车和航天器部件的使用寿命长达数百年

美国研究团队研发自修复复合材料 可使飞机、汽车和航天器部件的使用寿命长达数百年

图片来源:Jason Patrick,北卡罗莱纳州立大学(North Carolina State University)

据外媒报道,由美国北卡罗莱纳州立大学(North Carolina State University)主导的研究团队研发出一种自愈复合材料,其韧性远超目前用于飞机机翼、涡轮叶片及其他应用领域的材料,并且能够自我修复1000多次。这种自修复技术旨在解决层间分层问题。层间分层是指复合材料内部出现裂纹,导致纤维层与基体分离。研究人员估计,这种自愈策略可以将传统纤维增强复合材料的使用寿命延长数百年。该研究成果发表于《美国科学院院刊(Proceedings of the National Academy of Sciences)》。

美国研究团队研发自修复复合材料 可使飞机、汽车和航天器部件的使用寿命长达数百年

论文通讯作者、北卡罗莱纳州立大学土木、建筑与环境工程系副教授Jason Patrick表示:“这将显著降低更换受损复合材料部件的成本和人工成本,并减少许多工业部门的能源消耗和废物产生,这是因为需要人工检查、维修或丢弃的破损部件数量将大大减少。自20世纪30年代以来,分层一直是FRP复合材料面临的挑战。我们相信,我们开发的自修复技术可以成为解决分层问题的长期方案,使部件的使用寿命长达数百年。这远远超过了传统FRP复合材料15至40年的典型寿命。”

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