廢塑料增強(qiáng)鋁基耐高溫復(fù)合材料，極限強(qiáng)度加倍，可塑性提高5倍
日期：2020-02-27
來源：
瀏覽：1540
復(fù)合材料在革新汽車，船舶和航空航天工業(yè)中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。對(duì)于高溫應(yīng)用，人們一直在努力開發(fā)具有優(yōu)異的機(jī)械和耐腐蝕性能的低密度復(fù)合材料。在此，我們嘗試開發(fā)一種具有自然靈感的獨(dú)特鋁基復(fù)合材料，該復(fù)合材料具有低密度聚合物（聚對(duì)苯二甲酸乙二酯，即柔軟的材料）增強(qiáng)材料，從而顯示出強(qiáng)度和韌性的增強(qiáng)。使用易于擴(kuò)展和簡單的摩擦攪拌加工技術(shù)加工復(fù)合材料。均勻增強(qiáng)的鋁復(fù)合材料的機(jī)械性能顯示出兩倍的極限強(qiáng)度，可塑性提高了五倍。復(fù)合材料的極限強(qiáng)度在高溫下增加。
摩擦攪拌加工技術(shù)
復(fù)合材料結(jié)合了幾種材料的理想性能，表現(xiàn)出了不同于其單獨(dú)成分的增強(qiáng)的物理、化學(xué)和機(jī)械性能。使用這種方法已經(jīng)開發(fā)出許多高性能材料。
在汽車、船舶和航空航天工業(yè)中，此類復(fù)合材料發(fā)揮了關(guān)鍵作用，因?yàn)樗鼈兙哂兄亓枯p、優(yōu)異的機(jī)械和耐腐蝕性能。在金屬基復(fù)合材料中，低密度鋁金屬基復(fù)合材料特別受關(guān)注。
自然啟發(fā)的鋁復(fù)合材料
大自然有許多復(fù)合材料的例子，例如骨頭顯示出低密度，高剛度并且非常堅(jiān)硬。木材同樣是天然生長的復(fù)合材料，由嵌入半纖維素和木質(zhì)素基質(zhì)中的堅(jiān)硬纖維素原纖維組成。
受自然界的啟發(fā)，研究人員開發(fā)了與傳統(tǒng)復(fù)合材料完全不同的鋁復(fù)合材料，設(shè)計(jì)人員通常選擇用較硬材料嵌入較軟基質(zhì)中來提高強(qiáng)度。通常，使用鎢、碳纖維、鈦或陶瓷等材料來增強(qiáng)基體。現(xiàn)在，通過一個(gè)聯(lián)合研究項(xiàng)目，該團(tuán)隊(duì)生產(chǎn)了一種獨(dú)特的鋁基復(fù)合材料，通過柔軟的低密度聚合物增強(qiáng)。
使用廢品聚合物增強(qiáng)
印度理工學(xué)院的博士說：“當(dāng)前的工作使用廢聚合物作為增強(qiáng)材料，這不僅有助于回收聚合物，而且還改善了鋁的機(jī)械性能。通過靈活的、可擴(kuò)展的固態(tài)混合工藝將聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）應(yīng)用于鋁基質(zhì)，PET是用于制造礦泉水瓶的材料。”
應(yīng)用了摩擦攪拌加工技術(shù)來生產(chǎn)復(fù)合材料
專家解釋說：“本研究中使用的鋁和聚合物是不溶混的。我們必須使用獨(dú)特的方法，例如摩擦處理。”
使用摩擦攪拌處理技術(shù)，研究人員可以將極限強(qiáng)度加倍，極限強(qiáng)度在高溫下會(huì)提高，并且與非增強(qiáng)鋁相比，其可塑性提高了五倍。
化學(xué)分析
專家說：“我們正在使用更具可擴(kuò)展性和簡便性的技術(shù)來制造這種復(fù)合材料，以便我們可以增加復(fù)合材料中的聚合物含量。”
English
簡體中文
