來源：中國（guó）草莓污视频樹脂網 2022-05-11 11:09:42
德（dé）克薩斯 A&M 大學的研究人員開發了一種使（shǐ）用混合納米材料的方法，能夠在幾分鍾內製造出（chū）具有良（liáng）好機械性能的（de）高性能熱塑性複（fù）合材料。
纖維（wéi）增（zēng）強熱塑性塑料因其固有的特性正在高速取代金屬——它們輕便、堅（jiān）固、可回收和（hé）可延展。它們可用於各種應（yīng）用（yòng），包括製造、汽車和航空航天工（gōng）業，因為它們既具有成本效益又具有可（kě）持續性。
該項目以車重減輕10%，燃油效率提高（gāo）6%-8%，二氧化碳年排放量減少325公斤為前提。提供了與金屬零部件製造競爭的可相關人員說。此外，該項目解決了（le）航空航天領域減少重量和製造成本的需求，從經濟上證明了製造（zào）用於成像、雷達、監視和交付的小型飛行器（qì）的合理性。它還加快了（le）商用飛機快速（sù）製造複合材料的認證。
克服悖論
高性能熱塑性複合材（cái）料通常是半結（jié）晶的，包含結晶區和無定形區。在聚合物中，晶體是聚合物鏈按特定順序排列的區域，無定形區域是具有隨機結構的區域。
然而，熱塑性（xìng）塑料存在一個悖論：如果通（tōng）過增加晶體數量來提高強度，它會變脆，但如果通過增加無（wú）定形區域來解決脆性，則強度會顯著降低。由於快速加熱和冷卻過程沒有足夠的時間形成晶體，因此快速製造過程會引發這種悖論，從而難以生產堅固的熱塑性塑料。
研究人員說，實現具有相互影響的特性的結構具有（yǒu）挑戰性。然（rán）而，這些結構在自然界中是存在的。例如，象鼻的強度足以舉起數百磅，在戰鬥中很（hěn）僵硬，但也（yě）足夠柔軟、靈活和細膩，可以處理小蔬菜。同時，它還提供多種功能，如通訊、飲水和淋浴。這些令人難以置（zhì）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結構中實現自相矛盾的特性的（de）一個例子（zǐ）。
設計結晶非晶微結構
為了應（yīng）對這一挑戰，研（yán）究人員建議在製造過程中使用混（hún）合納米材料設計結晶非晶微（wēi）結構。這些納米材料可以通過控製晶體的成核、生長、取向和尺寸分布，將晶體調整為所需的結構。在（zài）生產過程中開發微觀結構會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快的速度和更低的成本生產纖維增（zēng）強熱塑性塑料。此外，它可以提供一種可擴展的（de）解決方案，能夠在（zài）製造（zào）業中與（yǔ）金屬競爭。
該項（xiàng）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（sù）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（gòng）物理證據，證明他們的製造過程反映了他們的（de）分子模擬。為（wéi）了完成這項任務，他（tā）們（men）正（zhèng）在與空軍研究實驗室合作，以確定他們的研究結果是否與製造工藝兼容。
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