luckyea77 (luckyea77) wrote,
luckyea77
luckyea77

Categories:

Новый графеновый карбон будет в три раза дешевле и он изменит автопром



Несмотря на свою прочность и легкость углеволокно остается слишком дорогим в производстве материалом, чтобы его использовать в массовом автопроме. Новый метод, предложенный американскими учеными, позволяет снизить расходы в 3 раза и усилить волокна графеном.

Десятилетиями углеродное волокно применялось в авиастроении. Длинные нити атомов углерода толщиной менее человеческого волоса, легкие и прочные, оказались идеальным материалом для изготовления самолетов. Сегодня оно продается примерно по $33 за килограмм — слишком дорого для производства бюджетных автомобилей, пишет Phys.org.

Между тем, применение углеволокна в массовом автомобилестроении может существенно снизить вес машин, их стоимость и увеличить безопасность.

Исследовательская команда, состоящая из ученых Университета Пенсильвании, Ок-Риджской национальной лаборатории США, бельгийской компании Solvay и американской Oshkosh хочет сократить стоимость углеродного волокна в три раза, до $11 за килограмм, внеся изменения в производственный процесс. Это позволит найти материалу новое применение, в том числе, в автомобилестроении. Кроме того, исследования команды могут снизить стоимость производства других видов углеродных волокон, некоторые из которых продаются сегодня по цене до $2 тыс. за килограмм.

90% углеволокна производится из полиакрилонитрила, но процесс требует огромного количества энергии. Сначала нити следует нагреть до 200-300 градусов Цельсия, затем еще раз, но уже до 1200–1600 градусов, чтобы преобразовать в углерод. И, наконец, до 2100 С, чтобы молекулы приняли надлежащее положение. Без этого у материала не будет нужной прочности и жесткости.



Добавив незначительное количество графена — всего 0,075% массы — на первом этапе процесса производства, ученые смогли создать углеволокно, прочность которого на 225%, а жесткость на 184% выше, чем у созданного обычным способом волокна из полиакрилонитрила. Эти результаты позволяют надеяться на то, что, используя добавки, можно будет убрать из процесса производства углеволокна как минимум один этап нагрева, а второй нагрев сделать существенно менее энергоемким. Материал в итоге будет с теми же характеристиками, что и при текущей технологии производства.

Для того чтобы убедиться в работоспособности нового метода и разобраться в причинах такого воздействия графена, ученые провели моделирование и ряд экспериментов. Оно подтвердило начальные расчеты и объяснило, почему полиакрилонитрил с крайне малой добавкой графена так себя ведет.

Tags: авто, графен, материал
Subscribe

Posts from This Journal “материал” Tag

promo luckyea77 june 19, 23:05 11
Buy for 10 tokens
Часть 1 Часть 2 Часть 3 Часть 4 Часть 5 Март 2018 года Индустриализация стала основным инструментом достижения экономического богатства стран, начиная с появления прядильных машин в конце XVIII века; при смене технологических укладов менялись местами мировые промышленные лидеры. Какой…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 4 comments