來源：中國草莓污视频樹脂網 2022-05-11 11:09:42
德克薩斯 A&M 大學的研究人員開發了一種使（shǐ）用混合納米材料（liào）的方法，能（néng）夠（gòu）在幾分（fèn）鍾內製造出具有良好機械性能的高性能熱塑性複合材（cái）料。
纖維增強熱塑（sù）性塑料因其（qí）固有（yǒu）的特性正在高速取代金屬——它們輕便、堅固（gù）、可回收和可延展。它們可用於各（gè）種應用，包括製造、汽車和航空航天工業，因為它們既具有成本效益又具有可持（chí）續性。
該項目以車重減輕10%，燃（rán）油效率提高6%-8%，二氧（yǎng）化碳年排放量減少325公斤為（wéi）前提。提供了與金屬零部件製造（zào）競爭的可相關人員說。此外，該（gāi）項目解決了航空航（háng）天領域減少重量和（hé）製造成本的需求，從經濟上證明了製造用於成像、雷達（dá）、監視和交付的小型飛行器的合理性。它還加（jiā）快了商用飛機快速製造複合材料（liào）的認證。
克服悖論
高性能熱塑性複合（hé）材料通常是半結晶的，包含結晶區和（hé）無定形區。在聚（jù）合（hé）物中，晶體是聚（jù）合物鏈按特定順序排列的區域（yù），無定形區域是具有隨機結構的（de）區域。
然而，熱塑性塑料存在一個悖論：如果通過增加（jiā）晶體（tǐ）數量來提高強度，它會變脆，但如果通過增加無（wú）定形區域來解（jiě）決脆性，則強度會顯著降低（dī）。由於快速（sù）加熱和冷卻過程沒有足夠的時間形成晶體，因此快速製造（zào）過程會引發這種悖論，從而難以生產堅固的熱（rè）塑性塑料。
研究人員說，實現具有相互影響的特性的結構具有挑戰性。然而，這些結構在自然界中是存在（zài）的。例如，象鼻的強度足以舉起數百磅，在戰鬥中很僵硬，但也足（zú）夠柔軟、靈活（huó）和（hé）細膩，可以處理小蔬菜。同時（shí），它還提（tí）供多種功（gōng）能，如通訊、飲水和淋浴。這些（xiē）令人難以置信的功能的關鍵是樹幹的複雜微觀結構，我們可以將其視為我們如何在一個（gè）結構（gòu）中實現自相矛（máo）盾的（de）特性的一個例子。
設（shè）計結晶非晶微結構
為了應對這一挑戰，研究人員（yuán）建議在製造過程中使用混合納米材料設計結（jié）晶非晶微結構。這（zhè）些納米材料可以通過控製晶體的成核、生長、取向（xiàng）和尺寸分布，將晶體調（diào）整為所需的（de）結構。在生產過程中開發微觀結構會（huì）產生一種既堅固又抗斷裂的熱塑性複合材料。
他們的新方法有可能以更（gèng）快的速度和更低的成本生（shēng）產纖維增強熱塑性塑料。此外，它（tā）可以提供一種可擴展的解決方案，能夠在製造業中與金屬競爭。
該項目通過為汽車、航空航天和海洋工業配備快速製造技術，加速了可能有利於美國經濟和國家安全的製造平台。
未來，研究人員將尋求提供物理證據，證明他們的製造過程反映了他們的分子模擬。為了完成這項任務（wù），他們正在（zài）與空軍研究實驗室合作，以確定他（tā）們的研究結果是否與製（zhì）造工藝兼容。
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