Nanotechnology i RymdMaterial

Vid Ska Soutter

Täckte Ämnen

Inledning
Nanostructured Belägger med metall
Polymer Nanocomposites
Tribological Beläggningar
Avslutning
Hänvisar till och Främjar Läsning

Inledning

Figurera 1. Rymdindustrinen är pressar under för att förbättra den är det miljö- fotspåret, i första hand med effektivare danandeflygplan. Image krediterar: Byrå av Arbets- Statistik.

Det finns få branscher var applikationerna av nanotechnology är så klart välgörande som i rymdindustrinen. De primära utvecklingsmålen matchar med fördelarna som erbjuds, genom att använda olika nanomaterials i förlägga av traditionell i stora partier, belägger med metall nästan exakt något liknande stålsätter.

Rymdindustrinen är en av det viktigaste Heavyet Industries i världen. Otaliga företag rely på kapaciteten att sända produkter och folk runt om världen med rusa som kan, endast vid uppnått by för att lufta. Det fabriks- flygplanet marknadsför var värd miljard xxx i 20xx, och ien stora partier av denna redogjordes för av militär utgifter.

Tillsammans med detta enorma ekonomiskt värdera, kommer emellertid enorm förbrukning och ett av de största kolfotspåren på planetsläktingen till storleksanpassa av marknadsföra. För detta resonera, är ha som huvudämnechaufförerna i strömrymdR&D in mot mer ljus konstruktionsmaterial och effektivare motorer - total- målet som det är att förminska, tankar förbrukning, och kolutsläpp som är tillhörande med, luftar reser och luftar fraktar. De viktiga intresserar i nanotechnology för rymdindustrinen är befogade vid det potentiellt av nanomaterials och nanoengineering för att hjälpa branschen att uppnå detta mål.

Denna ska artikel granskar några av nanomaterialsna som redan ar applicerade i den fabriks- rymden, och gynnar dem kan ge.

Nanostructured Belägger med metall

I Stora Partier belägger med metall med någon nanoscale strukturerar redan används brett i fabriks- flygplan. Det är nu välkänt att nanostructured belägger med metall - ställ ut betydligt förbättrad rekvisita som jämförs till deras motstycken med microscale, eller större korn strukturerar.

Detta är bestämt märkbart för rekvisita som är avgörande för material som används i flygplan - i första hand besegrar avkastningstyrka, tänjbar styrka och korrosionsmotstånd som kopplas ihop med låg täthet, som hjälper uppehället slutsumman att väga av flygplanet.

Figurera 2. Nanostructured I Stora Partier belägger med metall bättre mekanisk rekvisita för utställning mycket och korrosionsmotstånd, än deras motstycken med större kristall strukturerar. Image krediterar: Los Alamos MedborgareLaboratorium.

Polymer Nanocomposites

Olika nanomaterials har använts som utfyllnadsgodsmaterial för att förhöja rekvisitan av strukturella och non-strukturella polymrer som används i flygplankonstruktion. De mest gemensam använda nanomaterialsna inkluderar nanoclays, kolnanotubes, nanofibres och graphene.

Kolnanotubes i synnerhet har visats för att ge utmärkta fördelar, när de används som utfyllnadsgods i olika polymrer, tack vare deras ovanliga styvhet, toughness och unika elektriska rekvisita.

Nanocomposites har typisk superb väga-till-styrka förhållanden och förhöjd resilience till vibrationen och avfyrar, danande dem ideal för bruk i flygbranschen. Rekvisitan av nanofillersna, gillar conductivityen av nanotubes, till exempel kan skapa intressant tillfällen för multifunctional material.

Rekvisitan av polymrer som förhöjs av nanomaterialutfyllnadsgods, brunn-trimmas så till kraven av flygplanproducenter, det som de är faktiskt van vid byter ut något av belägger med metall använt i airframesna. Detta kommer med självfallet längs enormt väger besparingar och kostar ofta besparingar som väl.

Tribological och Anti-Korrosion Beläggningar

Another ha som huvudämne trend i materialen som används i flygplan, är in mot nanocoatings som förhöjer hållbarheten av, belägger med metall. I synnerhet legerar magnesium, som är den avlägsna tändare än stålsätter eller aluminium, är benägen till korrosion, tack vare den kemiska reactivityen för kicken av magnesium. Beläggningar kan hjälpa att förhindra korrosion, men typen som används typisk, innehåller kromkomplex som är en högt giftlig förorening.

Material som används för dessa nya anti-korrosion nanocoatings, inkluderar silikon- och boronoxider och kobolt-phosphorous nanocrystals.

Nanocoatings också används nu på turbinblad och andra mekaniska delar som måste motståndskrafthöga temperaturer och friktion att ha på sig. Tribological beläggningar kan drastiskt fälla ned den samverka friktionen och förbättra motstånd för att ha på sig - denna förbättrar väldeliga effektiviteten av motorerna.

Många nanostructured, och nanoscale som täcker material, har föreslågits som ändrande medel för möjlighetfriktion, liksom carbides, nitrides, belägger med metall, och olik keramik.

Figurera 3. Försvarsektoren kör en radda innovationen i många branscher, och rymden är inget undantag. Kick-Kapaciteten kräver militärt flygplan ovanliga material, som ska slutligen fyndet som var deras långt in i reklamfilmmedel. Image krediterar: Penn State.

Avslutning

Denna är precis en kort överblick av några av nanomaterialsna som används i rymd. Drevet för tändare och de effektivare luftar medel har ledde till foradoptionen av nanotechnology i den fabriks- rymden.

Den huvudsakliga väggspärret, som med många branscher att se för att adoptera nanotechnology, orsakas av osäkerhet över de miljö- och vård- och säkerhetsimplikationerna av dessa material. Stundnanomaterials kan ofta vara mindre gift, än de använda strömmaterialen, verkställer av långsiktig exponering till dessa nya material är stilla osäkert.

Det potentiellt av nanotechnology i rymdindustrinen kan inte förnekas, emellertid. Förutom har airframen och del- material, nanotechnologyapplikationer funnits i smörjmedel, tankar, bindemedel och många andra områden.

Nanotechnology är portionen iscensätter också för att skapa medel med den nödvändiga rekvisitan för att uthärda det hårt villkorar av utrymme.

Hänvisar till och Främjar Läsning



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