Site Sponsors
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD

Nieuwe Koolstof Nanotube die Technieken Rechtmaakt om Sterkere Samenstellingen Te Vervaardigen

Published on October 16, 2012 at 6:51 AM

De Onderzoekers van De Universiteit van de Staat van Noord-Carolina hebben nieuwe technieken om koolstof uit te rekken nanotubes ontwikkeld (CNT) en hen te gebruiken om koolstofsamenstellingen tot stand te brengen die zoals sterkere, lichtere materialen in alles van vliegtuigen aan fietsen kunnen worden gebruikt.

De Onderzoekers gebruikten een roterende spoel om ribbon-like samengesteld materiaal te creëren die een hoog percentage van koolstof nanotubes, voor gebruik in producten van vliegtuigen aan fietsen hebben.

Door het materiaal uit te rekken CNT alvorens het in een samenstelling voor gebruik in geëindigd verbetert op te nemen - de producten, de onderzoekers maken CNTs in het materiaal recht, dat beduidend zijn treksterkte verbetert - en de stijfheid van het samengestelde materiaal en zijn elektro en warmtegeleidingsvermogen.

de de vezelsamenstellingen worden van de overzichtskoolstof momenteel gebruikt om vliegtuigen en andere producten te bouwen waar de sterke, lichtgewichtmaterialen wenselijk zijn. De Lichtere vliegtuigen, bijvoorbeeld, zijn zuiniger. Nochtans, hebben de onderzoekers lang gedacht dat als deze samenstellingen met CNTs zouden kunnen worden gemaakt zij enkel sterk, maar 10 keer zouden kunnen zijn aansteker. Of zij zouden het zelfde gewicht, maar sterker 10 keer kunnen zijn.

Het Creëren van een sterke samenstelling CNT vereist vier eigenschappen. Eerst, vergt het lange CNTs, wat efficiënter zijn bij het dragen van ladingen. Ten Tweede, de behoefte CNTs om in rijen worden gericht. Ten Derde, wordt CNTs in het materiaal samengehouden door een polymeer of een hars, en u moet een hoge verhouding van CNTs aan polymeer in het gebeëindigde samengestelde materiaal hebben. Ten Vierde, hebt u zo recht mogelijk CNTs nodig om te zijn, zodat het materiaal gewicht gelijk draagt.

Voor decennia, hebben de onderzoekers deze doelstellingen niet kunnen bereiken. Maar nu hebben een onderzoeksteam, die door Dr. Yuntian Zhu wordt geleid, een professor van materialenwetenschap en techniek bij Staat NC, een oplossing ontwikkeld.

De „nieuwe techniek begint met een serie CNT,“ Zhu zegt, „wat als een bos van het groeien CNTs uit een vlak substraat.“ kijkt Omdat de aspectverhouding van deze CNTs hoog is, zijn zij lang en mager - niet stijf. Dat betekent CNTs tegen elkaar in de serie leunt. „Door CNTs van de serie aan de ene kant te grijpen, kunnen wij hen op hun kanten over trekken - en alle andere CNTs in de serie werpt in de zelfde richting omver,“ Zhu zegt. Dit resulteert in CNTs met goede groepering.

Deze gerichte CNTs zijn toen gekronkeld op een roterende spoel en met een polymeeroplossing bespoten om CNTs samen te binden. Dit leidt tot een ribbon-like samengesteld materiaal dat een hoog percentage van CNTs door volume heeft, dat beurtelings kan worden gebruikt om tot CNT samengestelde structuren voor gebruik in geëindigd te maken - producten zoals vliegtuigen en fietsen. Maar dat is niet gericht op de behoefte om CNTs recht te maken.

Om CNTs recht te maken, rekten Zhu en zijn team CNTs uit aangezien nanotubes op de roterende spoel worden getrokken. Dit proces verbetert de treksterkte van het samengestelde „lint CNT“ door ongeveer 90 percenten (aan een gemiddelde van 3.5 gigapascals) en stijfheid door meer dan 100 percenten. Door CNTs recht te maken, konden de onderzoekers ook het warmtegeleidingsvermogen van de samenstelling CNT, aan 40 watts per meter per Kelvin bijna verdrievoudigen. Het Elektro geleidingsvermogen werd verhoogd met 50 percenten aan 1.230 Siemens per meter.

Het document bij het uitrekken van CNTs om hen, „Stijve en Multifunctionele Films recht te maken de van Ultrastrong, Geassembleerd van Superaligned Koolstof Nanotubes, wordt“ gepubliceerd online in de inaugurele kwestie van de Brieven van het Onderzoek van dagboekMaterialen. Het onderzoek werd gesteund, voor een deel, door het Bureau van de Luchtmacht van Wetenschappelijk Onderzoek en de RuimteToelage van Noord-Carolina.

De Onderzoekers die met het werk worden geïmpliceerd kwamen uit NC Staat, Instituut Suzhou van nano-Technologie en de nano-Bionica, Universiteit Donghua, Stelt het Centrum van de RuimteVlucht, het Nationale Laboratorium van Oak Ridge, en Los Alamos Nationaal Laboratorium op.

Bron: http://www.ncsu.edu

Last Update: 16. October 2012 07:41

Tell Us What You Think

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

Leave your feedback
Submit