新兴铸管股份有限公司
Xinxing Ductile Iron Pipes Co.
国家材料腐蚀与防护科学数据中心分中心-智慧铸管-耐蚀钢铁材料数据中心
National Materials Corrosion and Protection Data Center
Intelligent Ductile Iron Pipe-Corrosion Resistant Steels Data Center
中文 | Eng 管理后台 数据审核 登录 反馈
科研人员开发出新型自修复复合材料
2019-06-06 15:17:53 作者:本网整理 来源:空天防务观察

法国JEC复合材料集团网站2019年3月11日报道称,来自瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)先进复合材料工艺实验室的研究人员,最近开发出一种材料,可在结构受到损伤后轻易实现自我修复。这种尖端复合材料或将在航空航天飞行器、风力涡轮机、汽车及各类运动装备中取得应用。


当风电涡轮叶片或飞机被不明飞行物或碎片等重物击中后,受损的零部件必须接手整件的更换或利用树脂进行结构修补。但是更换零部件价格昂贵,而利用树脂进行修复又会使结构增重并一定程度上改变性能。

EPFL的先进复合材料工艺实验室(LPAC)在自修复复合材料领域,已经从事了长达12年的深入研究。为了解决上述问题,EPFL的研究人员采用了一种全新的专利技术,找到了一种快速容易的方法,修复复合材料结构中出现的裂纹或裂缝。
 
1.jpg
新型自修复材料具有优异的修复特性(瑞士CompPair公司图片)
 
这项全新的技术是利用了在复合材料中加入的自修复剂。当复合材料结构受损后,只需要简单的利用便携式热空气喷枪等装备,将受损部位材料加热至150℃,即可在短短的60秒的时间内,实现快速修复树脂中出现的裂缝。局部的加热过程激活了复合材料内部修复剂,受损部位实现迅速愈合,并且不会改变结构原有性能,损伤愈合率达到100%。这种全新问世的技术可在各类复合材料结构中应用,使用后的效果可使得原有结构寿命延长至少3倍。修复后的材料基本性能与传统的复合材料相同,而抗裂能力可提高到原有结构的1.3倍。不仅如此,理论上这种材料可以实现在多次受损后的自修复。更为重要的是,这项技术与主流复合材料制造工艺兼容,因此不需要对生产设备进行重组。

值得注意的是,这项技术的使用条件仍然受到一些限制——如果复合材料结构受到的损伤造成了内部纤维的破坏,材料将无法愈合。但由于复合材料结构的损伤往往首先从树脂的破裂开始,因此这种利用外部热量实现自修复的自愈系统在大多数情况下仍然奏效。

这项技术预计对于风力涡轮机和储能罐来说尤其受用。研究人员表示,到2020年,仅仅是维护全世界范围内的现有的风力涡轮机就需要花费约130亿瑞士法郎。这项技术的出现有望大大降低维护成本。此外,该技术还可以在航空航天飞行器、舰船、火车、汽车、建筑、运动装备等军民用复合材料结构中获得潜在应用。
 
2.jpg
研究人员利用玻璃纤维增强树脂基复合材料制造的飞行器结构件(瑞士CompPair公司图片)
 
此外,为了推广这项技术在航空航天领域中应用,研究人员使用玻璃纤维增强的树脂基复合材料制造了应用于航天器中的零部件,并展示了其愈合过程中的工作原理。该零部件将于2019年3月12日-14日在巴黎举行的JEC复合材料展览中进行展出。

EPFL先进复合材料工艺实验室的研究人员目前正建立一家名为CompPair的自修复复合材料初创公司,以便进一步发展并向市场推广这种新材料。
 

免责声明:本网站所转载的文字、图片与视频资料版权归原创作者所有,如果涉及侵权,请第一时间联系本网删除。

相关文章
无相关信息

关于国家科技资源服务平台

国家科技基础条件平台中心是科技部直属事业单位,致力于推动科技资源优化配置,实现开放共享,其主要职责是:承担国家科技基础条件平台建设项目的过程管理和基础性工作;承担国家科技基础条件平台建设发展战略、规范标准、管理方式、运行状况和问题的研究,以及国际合作与宣传、培训等工作;承担科技基础条件门户系统的建设与运行管理工作;参与对在建和已建国家科技基础条件平台项目的考核评估和运行监督工作。

国家科技资源服务平台相关网站


国家材料腐蚀与防护科学数据中心

国家高能物理科学数据中心

国家基因组科学数据中心

国家微生物科学数据中心

国家空间科学数据中心

国家天文科学数据中心

国家对地观测科学数据中心

国家极地科学数据中心

国家青藏高原科学数据中心

国家生态科学数据中心

国家冰川冻土沙漠科学数据中心

国家计量科学数据中心

国家地球系统科学数据中心

国家人口健康科学数据中心

国家基础学科公共科学数据中心

国家农业科学数据中心

国家林业和草原科学数据中心

国家气象科学数据中心

国家地震科学数据中心

国家海洋科学数据中心