新材料能為機(jī)翼實(shí)時(shí)除冰
2016-02-02 來(lái)源:中國(guó)聚合物網(wǎng)
美國(guó)萊斯大學(xué)官方網(wǎng)站宣稱,該校開(kāi)發(fā)的薄薄一層石墨烯環(huán)氧樹(shù)脂納米帶已被證明能有效融化直升機(jī)槳葉上的冰。
該校化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的詹姆斯·圖爾發(fā)表在美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)期刊《ACS應(yīng)用材料和界面》上的一篇最新論文表明,這層石墨烯薄膜可能幫助飛機(jī)擋風(fēng)玻璃、風(fēng)力渦輪機(jī)、輸電線路以及其他一些設(shè)備表面進(jìn)行有效地實(shí)時(shí)除冰。
萊斯大學(xué)此前已經(jīng)發(fā)明了可以商業(yè)化生產(chǎn)具有高導(dǎo)電性納米帶的工藝流程。幾年前,在其他實(shí)驗(yàn)室競(jìng)相研發(fā)大片昂貴的石墨烯材料時(shí),萊斯大學(xué)實(shí)驗(yàn)室決定生產(chǎn)納米帶復(fù)合材料,他們認(rèn)為這種材料可能比傳統(tǒng)的跨材料互聯(lián)所需電荷更低一些。
在測(cè)試中,研究人員在零下20攝氏度氣溫環(huán)境下成功將靜態(tài)直升機(jī)旋翼槳葉上幾厘米厚的冰層融化。他們只需施加很小的電壓,涂層就會(huì)將電熱傳到槳葉表面,融化掉覆蓋其上的冰層。
此前的實(shí)驗(yàn)表明,薄膜納米帶可以用來(lái)為雷達(dá)的穹頂甚至玻璃除冰。“在機(jī)翼上應(yīng)用這種復(fù)合材料可以為機(jī)場(chǎng)節(jié)省時(shí)間和費(fèi)用,現(xiàn)在機(jī)場(chǎng)使用乙二醇作為除冰的基礎(chǔ)化學(xué)品,帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題也不容忽視。”圖爾說(shuō)。
研究人員將復(fù)合材料在直升機(jī)制造商提供的葉片上攤成薄薄的一層,再將作為轉(zhuǎn)子葉片前緣的套筒用耐磨的導(dǎo)電鎳加以替換,最終得以將復(fù)合材料加熱到100攝氏度以上。對(duì)于在運(yùn)動(dòng)中的機(jī)翼或葉片來(lái)說(shuō),只要其表面和被加熱的復(fù)合材料之間形成水層,可以不等冰層完全融化即將其直接甩掉。
研究人員報(bào)告稱,這種石墨烯復(fù)合材料能夠在300攝氏度以上保持穩(wěn)定性。此外,該材料涂層還能幫助飛機(jī)避免雷擊并提供一層額外的電磁屏障。
該校化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的詹姆斯·圖爾發(fā)表在美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)期刊《ACS應(yīng)用材料和界面》上的一篇最新論文表明,這層石墨烯薄膜可能幫助飛機(jī)擋風(fēng)玻璃、風(fēng)力渦輪機(jī)、輸電線路以及其他一些設(shè)備表面進(jìn)行有效地實(shí)時(shí)除冰。
萊斯大學(xué)此前已經(jīng)發(fā)明了可以商業(yè)化生產(chǎn)具有高導(dǎo)電性納米帶的工藝流程。幾年前,在其他實(shí)驗(yàn)室競(jìng)相研發(fā)大片昂貴的石墨烯材料時(shí),萊斯大學(xué)實(shí)驗(yàn)室決定生產(chǎn)納米帶復(fù)合材料,他們認(rèn)為這種材料可能比傳統(tǒng)的跨材料互聯(lián)所需電荷更低一些。
在測(cè)試中,研究人員在零下20攝氏度氣溫環(huán)境下成功將靜態(tài)直升機(jī)旋翼槳葉上幾厘米厚的冰層融化。他們只需施加很小的電壓,涂層就會(huì)將電熱傳到槳葉表面,融化掉覆蓋其上的冰層。
此前的實(shí)驗(yàn)表明,薄膜納米帶可以用來(lái)為雷達(dá)的穹頂甚至玻璃除冰。“在機(jī)翼上應(yīng)用這種復(fù)合材料可以為機(jī)場(chǎng)節(jié)省時(shí)間和費(fèi)用,現(xiàn)在機(jī)場(chǎng)使用乙二醇作為除冰的基礎(chǔ)化學(xué)品,帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題也不容忽視。”圖爾說(shuō)。
研究人員將復(fù)合材料在直升機(jī)制造商提供的葉片上攤成薄薄的一層,再將作為轉(zhuǎn)子葉片前緣的套筒用耐磨的導(dǎo)電鎳加以替換,最終得以將復(fù)合材料加熱到100攝氏度以上。對(duì)于在運(yùn)動(dòng)中的機(jī)翼或葉片來(lái)說(shuō),只要其表面和被加熱的復(fù)合材料之間形成水層,可以不等冰層完全融化即將其直接甩掉。
研究人員報(bào)告稱,這種石墨烯復(fù)合材料能夠在300攝氏度以上保持穩(wěn)定性。此外,該材料涂層還能幫助飛機(jī)避免雷擊并提供一層額外的電磁屏障。
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