在航空航天材料的纳米技术

由意志 Soutter

包括的事宜

简介
Nanostructured 金属
聚合物 Nanocomposites
摩擦学的涂层
结论
参考和深层读取

简介

图 1。 航天工业在压力下改进它是环境脚印,主要通过使航空器更加高效。 画象着作权: 劳动统计局

有纳米技术应用是那么清楚有利的在航天工业的少量行业。 主要发展目标与好处几乎正确地配比提供通过使用多种 nanomaterials 在象钢的传统批量金属地方。

航天工业是一个最重要的重工业在这个世界上。 不计其数的公司取决于这个能力发运产品和人环球有由达到仅能航空的速度的。 航空器制造市场价值 xxx 十亿在 20xx,并且此的大多数占了由军费。

以及此巨大的经济价值,然而,来巨大的冲减和其中一个在这个行星的最大的碳脚印相对这个市场的范围。 为此,在当前航空航天 R&D 的主要驱动器是往更轻的建筑材料和更加高效的引擎 - 是整体的目标减少燃料消费和碳排放与航空旅行和空运相关。 重大的兴趣在航天工业的纳米技术上由潜在 nanomaterials 和 nanoengineering 辩解帮助这个行业达到此目标。

此条款将复核他们可以提供。的在航空航天制造中已经被应用的某些 nanomaterials 和福利

Nanostructured 金属

与一些 nanoscale 结构的批量金属在航空器制造中已经是用途广泛。 现在是著名的 nanostructured 金属 - 请陈列与他们的副本比较的显著地改进的属性微小等级或更大的颗粒结构。

这为为在航空器用于的材料 - 出产量、抗拉强度和主要耐腐蚀性是关键的,加上低密度帮助保留航空器总重量的属性是特别显而易见的。

图 2. 批量项目货签 nanostructured 金属比他们的副本陈列好机械性能和耐腐蚀性与更大的晶体结构。 画象着作权: 洛斯阿拉莫斯国家实验室

聚合物 Nanocomposites

多种 nanomaterials 用于作为装填材料提高用于飞机结构的结构上和不用于结构上的聚合物属性。 最常用的 nanomaterials 包括 nanoclays、碳 nanotubes、 nanofibres 和 graphene。

碳 nanotubes 特别是显示产生非常好的好处,当使用作为补白以多种聚合物,由于他们的例外僵硬、韧性和唯一电子属性。

Nanocomposites 典型地有雄伟重量对力量比例和改进的适应能力对振动和火,做他们理想为使用在航空行业。 nanofillers 的属性,象 nanotubes 传导性,例如,可能创建多功能材料的有趣机会。

他们实际上用于替换用于飞机机架的某些金属 nanomaterial 补白提高的聚合物的属性很调整对飞机制造厂,那需求。 这明显地带来巨大的重量储蓄和经常成本节省。

摩擦学和反腐蚀涂层

在航空器用于的材料的另一个专业趋势是往提高金属的耐久性的 nanocoatings。 特别是,镁合金,比钢或铝轻,是倾向的对腐蚀,由于镁高化工反应性。 涂层可能帮助防止腐蚀,但是典型地使用的这个类型包含是高度含毒物污染物的铬复杂。

为这些新颖的反腐蚀 nanocoatings 用于的材料包括硅和硼氧化物和钴亚磷 nanocrystals。

Nanocoatings 在必须承受高温和摩擦穿戴的涡轮叶片和其他机械组成部分现在也使用。 摩擦学的涂层可能激烈地降低摩擦系数和改进对穿戴的阻力 - 这非常地改进引擎的效率。

许多 nanostructured,并且 nanoscale 盖层被建议了作为可能的摩擦修改的作用者,例如碳化物、氮化物、金属和多种陶瓷。

图 3。 辩护部门驱动在许多行业的很多创新,并且航空航天是没有例外。 高性能军用飞机要求例外材料,最终将寻找他们的道路到商用车。 画象着作权: 宾州州立大学

结论

这是用于航空航天某些一个简要概述 nanomaterials。 打火机和更加高效的航空器的驱动器在航空航天制造中导致了纳米技术的迅速采用。

主要路障,与许多行业查找采用纳米技术,由关于这些材料的环境和健康与安全涵义的不确定性造成。 nanomaterials 比用于的当前材料可能经常较不含毒物的,长期对的暴露的作用这些新颖的材料是不定的。

纳米技术然而潜 在航天工业的不可能被拒绝。 飞机机架和要素材料,纳米技术应用的外部在润滑剂、燃料、粘合剂和许多其他区域被找到。

纳米技术也帮助工程师创建通信工具以必要的属性忍受空间的苛刻的条件。

参考和深层读取



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

Last Update: 4. October 2012 13:33

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