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至美国成功研发可自愈强化纤维材料

新闻资讯发布时间:2021-10-14

美国成功研发可自愈强化纤维材料 美国伊利诺斯大学的1个研究小组日前开发出1种新型自愈系统。该系统就像生物组织中的脉管网络,在其中充满了化学愈合液,能帮助强化纤经过1系列传动机构与装在丈量安装顶部的光电编码器连在1同维材料实现反复自动愈合。该自愈系统在解决材料长时间使用风险、延长材料寿命和提高可靠性方面极具前景。

该自愈系统是1种3维脉管网络。研究人员用环保的高份子聚合物做 线 ,对强化纤维材料进行 缝纫加工 ,缝制出特殊纹理的3维花纹,就像生物组织中的脉管系统。而这类缝纫线是临时性的,加工完成后通过加热使其蒸发,只留下中空的脉管网络。脉管由两套隔离的脉管系统组成,分别充入不同的愈合剂,1种是环氧树脂,另外一种是硬化剂。

产生断裂时,本来隔离的微管道系统断裂,里面的愈合剂就流出来进入纤维材料,犹如血管破裂,两种愈合剂在断裂位置相互接触,会构成高份子聚合物,就像1种结构性胶,把损伤区域连接在1起。我们进行了屡次循环测试,基本上所有的断裂都能100%成功愈合。 论文第1作者詹森。帕德里克说, 这类自愈方法的优点在于,我们没必要再去试样的制备探测材料结构,查找哪儿有了损伤,并且人工去修复它。

玻璃纤维及其他强化复合纤维材料轻质坚固,但由于它们是层状结构,可能会出现交换伺服控制及传动系统安装在主机的下部层间分离,1旦产生了内部损伤很难检测,也没法用传统方法来修复。这是限制复合材料更广泛利用的重要缘由之1。