Нанотехнология в Космических Материалах

Волей Soutter

Покрытые Темы

Введение
Металлы Nanostructured
Полимер Nanocomposites
Tribological Покрытия
Заключение
Справки и более Дальнеишее Рединг

Введение

Диаграмма 1. Авиационно-космическая промышленность под давлением улучшить ее относящий к окружающей среде след ноги, главным образом путем делать воздушные судн более эффективной. Кредит Изображения: Бюро Статистики Труда.

Немногие индустрии где применения нанотехнологии настолько ясно полезны как в авиационно-космической промышленности. Основные цели развития соответствуют почти точно при преимущества предложенные путем использование различных nanomaterials вместо традиционных навальных металлов как сталь.

Авиационно-космическая промышленность одна из самых важных тяжелых индустрий в мире. Бесчисленные компании полагаются на способности грузить продукты и люди с скоростью которая может только достигано воздухом. Рынок изготавливания воздушных судн была стоимостью xxx миллиардов в 20xx, и большое часть этого было определено военными расходами.

Вместе с этой огромной экономической ценностью, однако, приходят огромное потребление, и одно самых больших следов ноги углерода на планете по отношению к размеру рынка. Для этой причины, главные водители в настоящем R&D воздушно-космического пространства направлял к к более светлым конструкционным материалам и более эффективным двигателям - общей цели уменьшить расход топлива и выбросы углерода связанные с воздушным путешествием и перевозимым самолетами грузом. Значительно интерес в нанотехнологии для авиационно-космической промышленности оправдан потенциалом nanomaterials и nanoengineering помочь индустрии для того чтобы достигнуть этой цели.

Эта статья расмотрит некоторые из nanomaterials которые уже прикладной в космическом изготавливании, и преимуществ они могут обеспечить.

Металлы Nanostructured

Навальные металлы с некоторой структурой nanoscale уже широко использованы в изготавливании воздушных судн. Оно теперь известен что nanostructured металлы - покажите значительно улучшенные свойства сравненные к их двойникам с микромасштабом или более большой зернистой структурой.

Это в частности заметно для свойств которые критические для материалов используемых в воздушных судн - главным образом прочность, прочность на растяжение и коррозионная устойчивость выхода, соединенные с низкой плотностью которой помощь держит полный вес воздушных судн вниз.

Диаграмма 2. металла nanostructured Большим Частью показывает очень более лучше механически свойства и коррозионную устойчивость чем их двойники с более большими кристаллическими структурами. Кредит Изображения: Лаборатория Лос-Аламоса Национальная.

Полимер Nanocomposites

Различные nanomaterials были использованы как материалы заполнителя для того чтобы увеличить свойства структурных и non-структурных полимеров используемых в конструкции воздушных судн. Наиболее обыкновенно используемые nanomaterials включают nanoclays, nanotubes углерода, nanofibres, и graphene.

Были показаны, что дают nanotubes Углерода в частности превосходные преимущества при использовании как заполнители в различных полимерах, должных к их исключительнейшей жесткости, твёрдости, и уникально электрическим свойствам.

Nanocomposites типично имеет превосходные коэффициенты вес-к-прочности, и увеличенный резильянс к вибрации и пожару, делая ими идеал для пользы в индустрии авиации. Свойства nanofillers, как проводимость nanotubes, например, могут создать интересные возможности для многофункциональных материалов.

Свойства полимеров увеличенные заполнителями nanomaterial так хорошо-настроены к требованиям изготовлений воздушных судн, того они фактически используются для того чтобы заменить некоторые из металлов используемых в корпусах летательного аппарата. Это очевидно приносит вперед огромные сбережения веса, и часто стоимости сбережений также.

Покрытия Tribological и Анти--Корозии

Другая главная тенденция в материалах используемых в воздушных судн направлял к к nanocoatings для того чтобы увеличить стойкость металлов. В частности, сплавы магния, которые далеко светле чем сталь или алюминий, прональны к корозии, должной к высокой химической реакционной способности магния. Покрытия могут помочь предотвратить корозию, но типично используемый тип содержит комплексы хромия которые сильно токсический поллютант.

Материалы используемые для этих романных nanocoatings анти--корозии включают окиси кремния и бора, и кобальт-фосфористых nanocrystals.

Nanocoatings также теперь используется на лезвиях турбины и других механически компонентах которые должны выдержать высокие температуры и износ трением. Tribological покрытия могут drastically понизить коэффициент трением и улучшить сопротивление к износу - это значительно улучшает эффективность двигателей.

Много nanostructured и материалы для покрытий nanoscale были предложены как агенты возможным трением дорабатывая, как карбиды, нитриды, металлы, и различная керамика.

Диаграмма 3. Участок обороны управляет много рационализаторством в много индустрий, и воздушно-космическое пространство никакое исключение. Высокопроизводительный военный самолет требует исключительнейших материалов, которые окончательно найдут их путь в автомобили неиндивидуального пользования. Кредит Изображения: Penn State.

Заключение

Это как раз кратко обзор некоторых из nanomaterials будучи использованным в воздушно-космическом пространстве. Привод для лихтера и более эффективных кораблей воздуха водил к быстрому принятию нанотехнологии в космическом изготавливании.

Главный барьер, как с много индустрий смотреть, что приняли нанотехнологию, причинены неопределенностью над безопасности относящих к окружающей среде и прикосновенностями здоровья и этих материалов. Пока nanomaterials могут часто быть более менее токсическими чем настоящие используемые материалы, влияния долгосрочного подвержения к этим романным материалам все еще неуверены.

Потенциал нанотехнологии в авиационно-космической промышленности нельзя отказать, однако. Снаружи материалов корпуса летательного аппарата и компонента, применений нанотехнологии было найдено в смазках, топливе, прилипателях и много других областей.

Нанотехнология также помогает инженерам создать корабли с необходимыми свойствами для того чтобы вытерпеть жестковатые условия космоса.

Справки и более Дальнеишее Рединг



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

Last Update: 4. October 2012 13:35

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this article?

Leave your feedback
Submit