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Geraderichtende Techniken Neuer Kohlenstoff Nanotube, zum von Stärkeren Zusammensetzungen Zu Fabrizieren

Published on October 16, 2012 at 6:51 AM

Forscher von der Staat North Carolina-Universität haben neue Techniken für das Ausdehnen von Kohlenstoff nanotubes und (CNT) die Anwendung sie, um Kohlenstoffzusammensetzungen zu erstellen entwickelt, die als stärkere, hellere Materialien in alles von Flugzeuge zu Fahrräder verwendet werden können.

Forscher verwendeten eine rotierende Spule, um Band ähnlichen Verbundwerkstoff, die einen hohen Prozentsatz von Kohlenstoff nanotubes haben, für Gebrauch in den Produkten von Flugzeuge zu erstellen zu Fahrräder.

Indem sie das CNT-Material, bevor dem Enthalten es in eine Zusammensetzung für Gebrauch in den Endprodukten geraderichten, die Forscher das CNTs im Material ausdehnen, das beträchtlich seine Dehnfestigkeit - verbessert und die Steifheit des Verbundwerkstoffs und seiner elektrischen und Wärmeleitfähigkeit erhöht.

hochmoderne Kohlenstofffaserzusammensetzungen werden aktuell verwendet, um Flugzeuge und andere Produkte aufzubauen, in denen stark, leichte Materialien, sind wünschenswert. Hellere Flugzeuge zum Beispiel sind brennstoffeffizienter. Jedoch haben Forscher langen Gedanken, der, wenn diese Zusammensetzungen mit CNTs gemacht werden konnten sie als starkes, aber mit 10mal Feuerzeug gerade sein könnte. Oder sie konnten das gleiche Gewicht, aber 10mal stärker sein.

Das Erstellen einer starken CNT-Zusammensetzung benötigt vier Merkmale. Zuerst benötigt es langes CNTs, die an tragenden Belastungen effektiver sind. Zweitens der CNTs-Bedarf, in Reihen ausgerichtet zu werden. Drittens werden das CNTs im Material durch ein Polymer oder ein Harz zusammengehalten, und Sie müssen ein hoher Anteil von CNTs zum Polymer im fertigen Verbundwerkstoff haben. Viertens müssen Sie das CNTs so gerade sein, wie möglich, damit das Material Gewicht gleichmäßig trägt.

Für Jahrzehnte sind Forscher nicht imstande gewesen, diese Ziele zu erzielen. Aber jetzt hat ein Forschungsteam, geführt von Dr. Yuntian Zhu, ein Professor der Materialwissenschaft und -technik an NC-Zustand, eine Lösung entwickelt.

„Die neue Technik fängt mit einer CNT-Reihe an,“ sagt Zhu, „das sieht wie ein Wald von CNTs heranwachsend aus einer flachen Substratfläche heraus.“ aus Weil das Längenverhältnis von diesen CNTs hoch ist, sind sie lang und - nicht steif dünn. Das bedeutet, dass das CNTs sich gegeneinander in der Reihe lehnen. „, Indem wir das CNTs bei einem Ende der Reihe ergreifen, sind wir in der Lage, sie auf ihre Seiten vorbei zu ziehen - und alles andere CNTs in der Reihe stürzen in der gleichen Richtung,“ sagt Zhu. Dieses ergibt CNTs mit guter Ausrichtung.

Diese ausgerichtetes CNTs sind dann auf eine rotierende Spule gedreht und gesprüht mit einer Polymerlösung, um das CNTs zusammen zu binden. Dieses erstellt einen Band ähnlichen Verbundwerkstoff, der einen hohen Prozentsatz von CNTs nach Volumen hat, der der Reihe nach verwendet werden kann, um CNT-Verbundwerkstoffe für Gebrauch in den Endprodukten wie Flugzeugen und Fahrrädern zu machen. Aber das spricht nicht den Bedarf an, das CNTs geradezurichten.

Um das CNTs geradezurichten, dehnten Zhu und sein Team das CNTs aus wie die nanotubes auf die rotierende Spule gezogen werden. Dieser Prozess verbessert die Dehnfestigkeit des zusammengesetzten „Bands“ CNT durch ungefähr 90 Prozent (zu einem Durchschnitt von 3,5 gigapascals) und Steifheit durch mehr als 100 Prozent. Indem sie das CNTs geraderichteten, waren die Forscher auch in der Lage, die Wärmeleitfähigkeit der CNT-Zusammensetzung, zu 40 Watt pro Meter pro Kelvin fast zu verdreifachen. Elektrische Leitfähigkeit wurde durch 50 Prozent bis 1.230 Siemens pro Meter erhöht.

Das Papier auf dem Ausdehnen des CNTs, um die sie, „Ultrastrong, Steifen und MultifunktionsFilme geradezurichten, die von Superaligned-Kohlenstoff Nanotubes Zusammengebaut werden,“ wird online im Eröffnungspunkt der Zapfen Material-Forschungs-Schreiben veröffentlicht. Die Forschung wurde, im Teil, durch das Luftwaffen-Büro der Wissenschaftlichen Forschung und des North Carolina-Platzes Grant unterstützt.

Die Forscher, die in die Arbeit mit einbezogen wurden, kamen von NC-Zustand, von Suzhou-Institut der Nano--Technologie und der Nano--Bionik, von Donghua-Universität, von der Marshall-Platz-Flug-Mitte, von Oak Ridge Nationalem Laboratorium und von Los Alamos Nationalem Laboratorium.

Quelle: http://www.ncsu.edu

Last Update: 16. October 2012 07:41

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