Žurnāls “Scientific American” apraksta: ja starp Zemi un Mēnesi uzbūvētu kāpnes, vienīgais materiāls, kas varētu noiet tik lielu attālumu, nesaraujoties ar savu svaru, būtu oglekļa nanocaurules.
Oglekļa nanocaurules ir viendimensiju kvantu materiāls ar īpašu struktūru. To elektriskā un siltumvadītspēja parasti var sasniegt 10 000 reižu lielāku vērtību nekā varam, stiepes izturība ir 100 reižu lielāka nekā tēraudam, bet blīvums ir tikai 1/6 no tērauda blīvuma utt. Tie ir viens no praktiskākajiem un modernākajiem materiāliem.
Oglekļa nanocaurules ir koaksiālas apaļas caurules, kas sastāv no vairākiem līdz desmitiem oglekļa atomu slāņiem, kas izvietoti sešstūra rakstā. Starp slāņiem tiek uzturēts fiksēts attālums, aptuveni 0,34 nm, ar diametru parasti no 2 līdz 20 nm.
Termoplastiskais poliuretāns (TPU)to plaši izmanto tādās jomās kā elektronika, autobūve un medicīna, pateicoties tā augstajai mehāniskajai izturībai, labai apstrādājamībai un lieliskajai bioloģiskajai saderībai.
Ar kausēšanas sajaukšanuTPUAr vadošu kvēpu, grafēnu vai oglekļa nanocaurulītēm var izgatavot kompozītmateriālus ar vadošām īpašībām.
TPU/oglekļa nanotubu maisījuma kompozītmateriālu pielietojums aviācijas jomā
Lidmašīnu riepas ir vienīgās detaļas, kas pacelšanās un nosēšanās laikā saskaras ar zemi, un tās vienmēr ir uzskatītas par riepu ražošanas nozares “kroņa dārgakmeni”.
TPU/oglekļa nanocaurulīšu maisījuma kompozītmateriālu pievienošana aviācijas riepu protektora gumijai dod tai tādas priekšrocības kā antistatisks efekts, augsta siltumvadītspēja, augsta nodilumizturība un augsta plīsuma izturība, lai uzlabotu riepas kopējo veiktspēju. Tas ļauj vienmērīgi novadīt statisko lādiņu, ko riepa rada pacelšanās un nosēšanās laikā, vienlaikus atvieglojot ražošanas izmaksu ietaupīšanu.
Oglekļa nanocaurulīšu nanoskalas izmēra dēļ, lai gan tās var uzlabot dažādas gumijas īpašības, to pielietošanā pastāv arī daudzas tehniskas problēmas, piemēram, slikta disperģējamība un izlidošana gumijas sajaukšanas procesā.TPU vadošās daļiņasir vienmērīgāks dispersijas ātrums nekā vispārējiem oglekļa šķiedru polimēriem, ar mērķi uzlabot gumijas rūpniecības antistatiskās un siltumvadītspējas īpašības.
TPU oglekļa nanocaurulīšu vadošajām daļiņām ir lieliska mehāniskā izturība, laba siltumvadītspēja un zema tilpuma pretestība, ja tās tiek izmantotas riepās. Kad TPU oglekļa nanocaurulīšu vadošās daļiņas tiek izmantotas speciālas ekspluatācijas transportlīdzekļos, piemēram, naftas cisternu pārvadāšanas transportlīdzekļos, viegli uzliesmojošu un sprādzienbīstamu preču pārvadāšanas transportlīdzekļos utt., oglekļa nanocaurulīšu pievienošana riepām atrisina arī elektrostatiskās izlādes problēmu vidējas un augstas klases transportlīdzekļos, vēl vairāk saīsina riepu bremzēšanas ceļu uz sausa un mitra ceļa, samazina riepu rites pretestību, samazina riepu troksni un uzlabo antistatisko veiktspēju.
Piemērošanaoglekļa nanocaurulīšu vadošās daļiņasuz augstas veiktspējas riepu virsmas ir pierādījusi savas izcilās veiktspējas priekšrocības, tostarp augstu nodilumizturību un siltumvadītspēju, zemu rites pretestību un izturību, labu antistatisko efektu utt. To var izmantot augstas veiktspējas riepu ražošanai, kas ir drošas un videi draudzīgas, un tai ir plašas tirgus perspektīvas.
Oglekļa nanodaļiņu sajaukšana ar polimēru materiāliem var iegūt jaunus kompozītmateriālus ar izcilām mehāniskām īpašībām, labu vadītspēju, izturību pret koroziju un elektromagnētisko ekranēšanu. Oglekļa nanocaurulīšu polimēru kompozīti tiek uzskatīti par alternatīvu tradicionālajiem viedajiem materiāliem, un nākotnē tiem būs arvien plašāks pielietojumu klāsts.
Publicēšanas laiks: 2025. gada 28. augusts