Nanotecnología en los Materiales Aeroespaciales

Por la Voluntad Soutter

Temas Revestidos

Introducción
Metales de Nanostructured
Polímero Nanocomposites
Capas Tribológicas
Conclusión
Referencias y Lectura Adicional

Introducción

Cuadro 1. La industria aeroespacial está bajo presión para mejorarla es huella ambiental, sobre todo haciendo los aviones más eficientes. Haber de Imagen: Oficina de Estadísticas De Trabajo.

Hay pocas industrias donde están tan sin obstrucción beneficiosas las aplicaciones de la nanotecnología como en la industria aeroespacial. Las metas fundamentales del revelado corresponden con casi exactamente con las ventajas ofrecidas usando los diversos nanomaterials en el lugar de los metales a granel tradicionales como el acero.

La industria aeroespacial es una de la Heavy Industries más importante del mundo. Las compañías Incontables confían en la capacidad de expidir productos y a gente en todo el mundo con la velocidad que puede solamente por logrado por el aire. El mercado de la fabricación de los aviones valió xxx mil millones en 20xx, y el bulto de esto fue explicado por el gasto militar.

Junto con este valor económico enorme, sin embargo, viene el consumo enorme, y una de las huellas más grandes del carbón en el planeta en relación con la talla del mercado. Por este motivo, los programas pilotos mayores en el R&D actual del espacio aéreo están hacia materiales de construcción más pálidos y motores más eficientes - la meta total que es reducir el consumo de combustible y las emisiones de carbono asociados a transporte aéreo y al flete aéreo. El interés importante en nanotecnología para la industria aeroespacial es alineado por el potencial de nanomaterials y de nanoengineering de ayudar a la industria para lograr esta meta.

Este artículo revisará algunas de los nanomaterials que se están aplicando ya en la fabricación aeroespacial, y de las ventajas que pueden proporcionar.

Metales de Nanostructured

Los metales A Granel con un poco de estructura del nanoscale son ya ampliamente utilizados en la fabricación de los aviones. Es bien sabido ahora que los metales nanostructured - exhiba las propiedades considerablemente mejoradas comparadas a sus contrapartes con microescala o una estructura de grano más grande.

Esto es determinado sensible para las propiedades que son cruciales para los materiales usados en aviones - sobre todo fuerza de rendimiento, resistencia a la tensión y resistencia a la corrosión, acoplada con la baja densidad que las ayudas limitan el peso total de los aviones.

El Cuadro 2. metales nanostructured Bulto exhibe propiedades mucho mejor mecánicas y resistencia a la corrosión que sus contrapartes con estructuras cristalinas más grandes. Haber de Imagen: Laboratorio Nacional de Los Alamos.

Polímero Nanocomposites

Los Diversos nanomaterials se han utilizado como materiales de relleno para aumentar las propiedades de los polímeros estructurales y no-estructurales usados en la construcción de aviones. Los nanomaterials más de uso general incluyen nanoclays, nanotubes del carbón, nanofibres, y el graphene.

Los nanotubes del Carbón particularmente se han mostrado para dar ventajas excelentes cuando están utilizados como rellenadores en los diversos polímeros, debido a su rigidez excepcional, fortaleza, y propiedades eléctricas únicas.

Nanocomposites tiene típicamente relaciones de transformación magníficas de la peso-a-fuerza, y elasticidad aumentada a la vibración y al fuego, haciéndoles el ideal para el uso en la industria de la aviación. Las propiedades de los nanofillers, como la conductividad de nanotubes, por ejemplo, pueden crear las oportunidades interesantes para los materiales multifuncionales.

Las propiedades de polímeros aumentadas por los rellenadores del nanomaterial bien-se sintonizan tan a los requisitos de los fabricantes de aviones, de que se están utilizando real para reemplazar algunos de los metales usados en las estructuras del avion. Esto trae obviamente adelante ahorros enormes del peso, y a menudo ahorro en costes también.

Capas Tribológicas y Anticorrosión

Otra tendencia importante en los materiales usados en aviones está hacia los nanocoatings para aumentar la durabilidad de metales. Particularmente, las aleaciones del magnesio, que son lejos más pálidas que el acero o el aluminio, son corrosión propensa, debido a la alta reactividad química del magnesio. Las Capas pueden ayudar a prevenir la corrosión, pero el tipo usado típicamente contiene los complejos del cromo que son un agente contaminador altamente tóxico.

Los Materiales usados para estos nanocoatings anticorrosión nuevos incluyen los óxidos del silicio y del boro, y nanocrystals cobalto-fosforados.

Nanocoatings también ahora se está utilizando en las láminas de turbina y otros componentes mecánicos que tienen que soportar temperaturas altas y desgaste de la fricción. Las capas Tribológicas pueden bajar drástico el coeficiente de la fricción y mejorar resistencia al desgaste - ésta mejora grandemente la eficiencia de los motores.

Muchos nanostructured y los materiales de revestimiento del nanoscale se han sugerido como agentes de modificación de la fricción posible, tales como carburos, nitruros, metales, y diversa cerámica.

Cuadro 3. El sector de la defensa impulsa mucha la innovación en muchas industrias, y el espacio aéreo no es ninguna anomalía. Los aviones militares De Alto Rendimiento requieren los materiales excepcionales, que encontrarán eventual su manera en los vehículos comerciales. Haber de Imagen: El Estado de Penn.

Conclusión

Ésta es apenas una reseña abreviada de algunos de los nanomaterials que son utilizados en espacio aéreo. El mecanismo impulsor para el encendedor y vehículos de aire más eficientes ha llevado a la adopción rápida de la nanotecnología en la fabricación aeroespacial.

La barricada principal, como con muchas industrias el observar para adoptar la nanotecnología, es causado por la incertidumbre sobre del seguro ambientales y las implicaciones de salud y de estos materiales. Mientras Que los nanomaterials pueden a menudo ser menos tóxicos que los materiales actuales usados, los efectos de la exposición a largo plazo a estos materiales nuevos son todavía inciertos.

El potencial de la nanotecnología en la industria aeroespacial no se puede negar, sin embargo. El Exterior de los materiales de la estructura del avion y del componente, aplicaciones de la nanotecnología se ha encontrado en lubricantes, combustible, adhesivos y muchas otras áreas.

La Nanotecnología también está ayudando a representantes técnicos a crear los vehículos con las propiedades necesarias para aguantar las condiciones duras del espacio.

Referencias y Lectura Adicional



Date Added: Oct 4, 2012 | Updated: Oct 4, 2012

Last Update: 4. October 2012 13:35

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