కార్బన్ ఫైబర్ రీన్ఫోర్స్డ్ రెసిన్ మ్యాట్రిక్స్ మిశ్రమాలు లోహాల కంటే మెరుగైన నిర్దిష్ట బలాన్ని మరియు దృఢత్వాన్ని ప్రదర్శిస్తాయి, కానీ అలసట వైఫల్యానికి గురయ్యే అవకాశం ఉంది. కార్బన్ ఫైబర్-రీన్ఫోర్స్డ్ రెసిన్ మ్యాట్రిక్స్ మిశ్రమాల మార్కెట్ విలువ 2024లో $31 బిలియన్‌లకు చేరుకోగలదు, అయితే అలసట నష్టాన్ని గుర్తించే స్ట్రక్చరల్ హెల్త్ మానిటరింగ్ సిస్టమ్ ధర $5.5 బిలియన్‌లకు పైగా ఉండవచ్చు.
ఈ సమస్యను పరిష్కరించడానికి, పదార్థాలలో పగుళ్లు ఏర్పడకుండా నిరోధించడానికి పరిశోధకులు నానో-అడిటివ్‌లు మరియు స్వీయ-స్వస్థత పాలిమర్‌లను అన్వేషిస్తున్నారు. డిసెంబర్ 2021లో, వాషింగ్టన్ యూనివర్శిటీ యొక్క రెన్‌సీలేర్ పాలిటెక్నిక్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ మరియు బీజింగ్ యూనివర్శిటీ ఆఫ్ కెమికల్ టెక్నాలజీ పరిశోధకులు అలసట నష్టాన్ని తిప్పికొట్టగల గ్లాస్ లాంటి పాలిమర్ మ్యాట్రిక్స్‌తో కూడిన మిశ్రమ పదార్థాన్ని ప్రతిపాదించారు. కాంపోజిట్ యొక్క మాతృక సంప్రదాయ ఎపాక్సి రెసిన్లు మరియు విట్రిమర్స్ అని పిలువబడే ప్రత్యేక ఎపాక్సి రెసిన్లతో కూడి ఉంటుంది. సాధారణ ఎపోక్సీ రెసిన్‌తో పోలిస్తే, విట్రిఫైయింగ్ ఏజెంట్‌కు మధ్య ఉన్న ముఖ్యమైన వ్యత్యాసం ఏమిటంటే, క్లిష్టమైన ఉష్ణోగ్రత కంటే ఎక్కువ వేడి చేసినప్పుడు, రివర్సిబుల్ క్రాస్-లింకింగ్ రియాక్షన్ ఏర్పడుతుంది మరియు అది స్వయంగా రిపేర్ చేయగల సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది.
100,000 డ్యామేజ్ సైకిల్స్ తర్వాత కూడా, 80°C కంటే ఎక్కువ సమయానికి ఆవర్తన వేడి చేయడం ద్వారా మిశ్రమాలలో అలసటను మార్చవచ్చు. అదనంగా, RF విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రాలకు గురైనప్పుడు వేడి చేయడానికి కార్బన్ పదార్థాల లక్షణాలను ఉపయోగించడం ద్వారా భాగాలు ఎంపికగా మరమ్మత్తు కోసం సంప్రదాయ హీటర్ల వినియోగాన్ని భర్తీ చేయవచ్చు. ఈ విధానం అలసట నష్టం యొక్క "కోలుకోలేని" స్వభావాన్ని పరిష్కరిస్తుంది మరియు మిశ్రమ అలసట-ప్రేరిత నష్టాన్ని దాదాపు నిరవధికంగా తిప్పికొట్టవచ్చు లేదా ఆలస్యం చేయవచ్చు, నిర్మాణ పదార్థాల జీవితాన్ని పొడిగిస్తుంది మరియు నిర్వహణ మరియు నిర్వహణ ఖర్చులను తగ్గిస్తుంది.
కార్బన్ / సిలికాన్ కార్బైడ్ ఫైబర్ 3500 ° C అల్ట్రా-హై ఉష్ణోగ్రతను తట్టుకోగలదు
జాన్స్ హాప్‌కిన్స్ యూనివర్శిటీ అప్లైడ్ ఫిజిక్స్ లాబొరేటరీ నేతృత్వంలోని NASA యొక్క "ఇంటర్స్టెల్లార్ ప్రోబ్" కాన్సెప్ట్ స్టడీ, మన సౌర వ్యవస్థను దాటి అంతరిక్షాన్ని అన్వేషించే మొదటి మిషన్, ఇది ఇతర అంతరిక్ష నౌకల కంటే వేగవంతమైన వేగంతో ప్రయాణించాల్సిన అవసరం ఉంది. దూరం. చాలా ఎక్కువ వేగంతో చాలా దూరం చేరుకోవడానికి, ఇంటర్స్టెల్లార్ ప్రోబ్స్ "ఓబర్స్ యుక్తి"ని నిర్వహించవలసి ఉంటుంది, ఇది ప్రోబ్‌ను సూర్యుడికి దగ్గరగా తిప్పుతుంది మరియు లోతైన అంతరిక్షంలోకి ప్రోబ్‌ను కాటాపుల్ట్ చేయడానికి సూర్యుని గురుత్వాకర్షణను ఉపయోగిస్తుంది.
ఈ లక్ష్యాన్ని సాధించడానికి, డిటెక్టర్ యొక్క సౌర కవచం కోసం తేలికైన, అతి-అధిక ఉష్ణోగ్రత పదార్థాన్ని అభివృద్ధి చేయాలి. జూలై 2021లో, అమెరికన్ హై-టెంపరేచర్ మెటీరియల్ డెవలపర్ అడ్వాన్స్‌డ్ సిరామిక్ ఫైబర్ కో., లిమిటెడ్ మరియు జాన్స్ హాప్‌కిన్స్ యూనివర్శిటీ అప్లైడ్ ఫిజిక్స్ లాబొరేటరీ 3500°C అధిక ఉష్ణోగ్రతలను తట్టుకోగల తేలికపాటి, అతి-అధిక ఉష్ణోగ్రత సిరామిక్ ఫైబర్‌ను అభివృద్ధి చేయడానికి సహకరించాయి. పరిశోధకులు ప్రతి కార్బన్ ఫైబర్ ఫిలమెంట్ యొక్క బయటి పొరను ప్రత్యక్ష మార్పిడి ప్రక్రియ ద్వారా సిలికాన్ కార్బైడ్ (SiC/C) వంటి మెటల్ కార్బైడ్‌గా మార్చారు.
పరిశోధకులు జ్వాల పరీక్ష మరియు వాక్యూమ్ హీటింగ్‌ని ఉపయోగించి నమూనాలను పరీక్షించారు మరియు ఈ పదార్థాలు తేలికైన, తక్కువ ఆవిరి పీడన పదార్థాల సామర్థ్యాన్ని చూపించాయి, కార్బన్ ఫైబర్ పదార్థాల కోసం ప్రస్తుత ఎగువ పరిమితి 2000°Cని విస్తరించడం మరియు 3500°C వద్ద నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రతను నిర్వహించడం. మెకానికల్ బలం, ఇది భవిష్యత్తులో ప్రోబ్ యొక్క సౌర షీల్డ్‌లో ఉపయోగించబడుతుందని భావిస్తున్నారు.
పోస్ట్ సమయం: జూలై-18-2022