• Industry
  • Industry

Kinijos mokslininkai kuria superelastingus kietus anglies nanopluošto aerogelius


Įkvėpta natūralių vorų šilko tinklų lankstumo ir standumo, mokslininkų grupė, vadovaujama prof. YU Shuhong iš Kinijos mokslo ir technologijų universiteto (USTC), sukūrė paprastą ir bendrą metodą, skirtą gaminti superelastingus ir nuovargiui atsparius kietos anglies aerogelius su nanopluoštu. tinklo struktūrą naudojant rezorcino-formaldehido dervą kaip kietosios anglies šaltinį.

Chinese researchers develop superelastic hard carbon nanofiber aerogels1

Pastaraisiais dešimtmečiais anglies aerogeliai buvo plačiai tyrinėjami naudojant grafitinę anglį ir minkštąją anglį, kurios turi pranašumų dėl superelastingumo. Šie elastingi aerogeliai paprastai turi subtilias mikrostruktūras, pasižyminčias geru atsparumu nuovargiui, tačiau itin mažo stiprumo. Dėl sp3 C sukeltos turbostratinės „kortų namelio“ struktūros kietosios anglies medžiagos pasižymi dideliu mechaniniu stiprumu ir struktūriniu stabilumu. Tačiau standumas ir trapumas aiškiai trukdo pasiekti superelastingumą su kietomis anglimis. Iki šiol vis dar yra iššūkis gaminti superelastingus kietus anglies pagrindu pagamintus aerogelius.

Dervos monomerų polimerizacija buvo inicijuota dalyvaujant nanopluoštams kaip struktūriniams šablonams, kad būtų galima paruošti hidrogelį su nanopluoštiniais tinklais, po to buvo džiovinamas ir pirolizuojamas, kad būtų gautas kietos anglies aerogelis. Polimerizacijos metu monomerai nusėda ant šablonų ir suvirina pluošto ir pluošto jungtis, palikdami atsitiktinę tinklo struktūrą su masyviomis tvirtomis jungtimis. Be to, fizines savybes (pvz., nanopluošto skersmenis, aerogelių tankius ir mechanines savybes) galima valdyti tiesiog derinant šablonus ir žaliavų kiekį.

Dėl kietų anglies nanopluoštų ir gausių suvirintų nanopluoštų jungčių kietos anglies aerogeliai pasižymi tvirtomis ir stabiliomis mechaninėmis savybėmis, įskaitant itin elastingumą, didelį stiprumą, itin greitą atsigavimo greitį (860 mm s-1) ir mažą energijos nuostolių koeficientą ( <0,16). Po 104 ciklų bandymo esant 50 % įtempimui, anglies aerogelio plastinė deformacija buvo tik 2 %, o pradinis įtempis išliko 93 %.

Kietas anglies aerogelis gali išlaikyti itin elastingą atšiauriomis sąlygomis, pvz., skystame azote. Šis kietas anglies aerogelis, pagrįstas įspūdingomis mechaninėmis savybėmis, yra perspektyvus naudojant streso jutiklius, pasižyminčius dideliu stabilumu ir plačiu detektavimo diapazonu (50 KPa), taip pat ištemptus arba lankstančius laidininkus. Šis metodas žada būti išplėstas, kad būtų galima gaminti kitus ne anglies pagrindu pagamintus kompozitinius nanopluoštus ir suteikia daug žadantį būdą standžias medžiagas paversti elastingomis arba lanksčiomis medžiagomis, kuriant nanopluošto mikrostruktūras.

 

Post time: Mar-13-2020
 
 
Dalintis


Kitas:
Tai paskutinis straipsnis

Jei jus domina mūsų produktai, galite palikti savo informaciją čia ir mes su jumis susisieksime artimiausiu metu.