在航空航天材料的納米技術

由意志 Soutter

包括的事宜

簡介
Nanostructured 金屬
聚合物 Nanocomposites
摩擦學的塗層
結論
參考和深層讀取

簡介

圖 1。 航天工業在壓力下改進它是環境腳印,主要通過使航空器更加高效。 畫像著作權: 勞動統計局

有納米技術應用是那麼清楚有利的在航天工業的少量行業。 主要發展目標與好處幾乎正確地配比提供通過使用多種 nanomaterials 在像鋼的傳統批量金屬地方。

航天工業是一个最重要的重工業在這個世界上。 不計其數的公司取決於這個能力發運產品和人環球有由達到仅能航空的速度的。 航空器製造市場價值 xxx 十億在 20xx,并且此的大多數佔了由軍費。

以及此巨大的經濟價值,然而,來巨大的衝減和其中一個在這個行星的最大的碳腳印相對這個市場的範圍。 為此,在當前航空航天 R&D 的主要驅動器是往更輕的建築材料和更加高效的引擎 - 是整體的目標減少燃料消費和碳排放與航空旅行和空運相關。 重大的興趣在航天工業的納米技術上由潛在 nanomaterials 和 nanoengineering 辯解幫助這個行業達到此目標。

此條款將覆核他們可以提供。的在航空航天製造中已經被應用的某些 nanomaterials 和福利

Nanostructured 金屬

與一些 nanoscale 結構的批量金屬在航空器製造中已經是用途廣泛。 現在是著名的 nanostructured 金屬 - 请陳列與他們的副本比較的顯著地改進的屬性微小等級或更大的顆粒結構。

這為為在航空器用於的材料 - 出產量、抗拉強度和主要耐腐蝕性是關鍵的,加上低密度幫助保留航空器總重量的屬性是特別顯而易見的。

圖 2. 批量項目貨簽 nanostructured 金屬比他們的副本陳列好機械性能和耐腐蝕性與更大的晶體結構。 畫像著作權: 洛斯阿拉莫斯國家實驗室

聚合物 Nanocomposites

多種 nanomaterials 用於作為裝填材料提高用於飛機結構的結構上和不用於結構上的聚合物屬性。 最常用的 nanomaterials 包括 nanoclays、碳 nanotubes、 nanofibres 和 graphene。

碳 nanotubes 特別是顯示產生非常好的好處,當使用作為補白以多種聚合物,由於他們的例外僵硬、韌性和唯一電子屬性。

Nanocomposites 典型地有雄偉重量對力量比例和改進的適應能力對振動和火,做他們理想為使用在航空行業。 nanofillers 的屬性,像 nanotubes 傳導性,例如,可能創建多功能材料的有趣機會。

他們實際上用於替換用於飛機機架的某些金屬 nanomaterial 補白提高的聚合物的屬性很調整對飛機製造廠,那需求。 這明顯地帶來巨大的重量儲蓄和經常成本節省。

摩擦學和反腐蝕塗層

在航空器用於的材料的另一個專業趨勢是往提高金屬的耐久性的 nanocoatings。 特別是,鎂合金,比鋼或鋁輕,是傾向的對腐蝕,由於鎂高化工反應性。 塗層可能幫助防止腐蝕,但是典型地使用的這個類型包含是高度含毒物汙染物的鉻複雜。

為這些新穎的反腐蝕 nanocoatings 用於的材料包括硅和硼氧化物和鈷亞磷 nanocrystals。

Nanocoatings 在必須承受高溫和摩擦穿戴的渦輪葉片和其他機械組成部分現在也使用。 摩擦學的塗層可能激烈地降低摩擦系數和改進對穿戴的阻力 - 這非常地改進引擎的效率。

許多 nanostructured,并且 nanoscale 蓋層被建議了作為可能的摩擦修改的作用者,例如碳化物、氮化物、金屬和多種陶瓷。

圖 3。 辯護部門驅動在許多行業的很多創新,并且航空航天是沒有例外。 高性能軍用飛機要求例外材料,最終將尋找他們的道路到商用車。 畫像著作權: 賓州州立大學

結論

這是用於航空航天某些一個簡要概述 nanomaterials。 打火機和更加高效的航空器的驅動器在航空航天製造中導致了納米技術的迅速採用。

主要路障,與許多行業查找採用納米技術,由關於這些材料的環境和健康與安全涵義的不確定性造成。 nanomaterials 比用於的當前材料可能經常較不含毒物的,長期對的暴露的作用這些新穎的材料是不定的。

納米技術然而潛 在航天工業的不可能被拒绝。 飛機機架和要素材料,納米技術應用的外部在潤滑劑、燃料、粘合劑和許多其他區域被找到。

納米技術也幫助工程師創建通信工具以必要的屬性忍受空間的苛刻的條件。

參考和深層讀取



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

Last Update: 4. October 2012 13:33

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