2010年10月14日
如今，塑料部件对许多工业领域都至关重要，比如轻量化建筑、汽车制造和电气工程等。现在，研究人员发现了巧妙的方法将塑料与纳米颗粒结合，并赋予它们新的特性。欧洲杯猜球平台多亏了这些创新材料，未来的飞机可以更好地抵御雷击。欧洲杯足球竞彩
想象一下这样的场景:地平线上乌云密布，一架飞机飞向暴风雨……突然一道白热的闪电划破了天空。飞机不得不穿过恶劣天气的锋面绝不是罕见的事情，但当他们这样做时，总是有一个主要的危险——闪电。当然，飞机制造商尽其所能保护他们的机器不受罢工的影响，但即使是铝制造的飞机也不是总能毫发无损。而当聚合物部件——通常是碳纤维增强塑料(cfrp)——作为一种减轻重量的措施被纳入设计中时，情况就变得更加糟糕了，因为它们不能像铝那样传导电流。
塑料和纳米颗粒的完美结合。欧洲杯猜球平台
在德国弗劳恩霍夫制造技术和先进材料研究所欧洲杯足球竞彩在不来梅，研究人员现在已经开发出一种制造新材料的工艺，可以更好地保护飞机免受雷击。欧洲杯足球竞彩他们一直关注碳纳米管(CNTs)的独特材料性能。碳纳米管是已知的最硬和最强的纤维之一，具有特别高的导电性。为了将它们的特性转移到cfrp上，科学家们一直在将这些纳米颗粒与塑料结合。欧洲杯猜球平台IFAM项目经理Uwe Lomm欧洲杯猜球平台atzsch博士表示:“通过将纳米颗粒与塑料混合，我们已经能够显著提高塑料的材料性能。”仅举两个例子，碳纳米管被用于优化塑料的导电性，而金属颗粒的加入也同样改善了塑料的散热性能。欧洲杯猜球平台
Lommatzsch说，关键在于混合过程:“微纳米颗粒必须高度均匀，有时与聚合物紧密结合。”欧洲杯猜球平台为了做到这一点，科学家们使用了等离子技术。他们利用大气等离子体改变粒子的表面，使它们更容易与聚合物进行化学结合。欧洲杯猜球平台反应室中的脉冲放电产生反应气体。Lommatzsch的同事Jörg Ihde博士解释说:“我们将粒子，即纳米管，喷洒到大气等离子体中。”欧洲杯猜球平台它们立即落入选定的溶剂中，然后可以用溶剂进一步加工聚合物。整个过程只需要几秒钟——这比旧方法有很大的优势，在旧方法中，碳纳米管通常是在酸浴中使用湿化学过程制备的。这需要几个小时或几天的时间，需要更多的化学物质，产生更多的废物。
除了用于飞机制造的碳纤维增强塑料，国际航空工业协会的研究人员还考虑了其他几个潜在的应用。Ihde举了一个例子:“我们可以通过在等离子体中给铜或铝的金属颗粒涂上电绝缘涂层，然后将它们混合成聚合物，从而提高电子元件的散热性能。”欧洲杯猜球平台它可以压在电子元件上，从而直接散热。“元件过热是电子行业的一个主要问题，”他补充道。研究人员还设计了一种减少电磁损耗的方法，利用这种等离子过程将软磁性颗粒(如铁)包裹起来，然后将它们与塑料结合。欧洲杯猜球平台内置在电动机内，减少了涡流损耗，提高了效率，延长了使用寿命。10月27日至11月3日在Düsseldorf举行的2010年k2010贸易展(展位E91, 3号馆)上，IFAM专家将展出表面修饰的碳纳米管，这种纳米管显著增强了与溶剂的混溶性。