世界頂級纖維出世 誰與爭鋒!拉伸強度提高到80GPa以上

纖維是現代製造業舉足輕重的材料。纖維不僅用途廣泛,是一般工業製品、生活用品的常用原料,而且在高端製造業中也愈來愈重要,佔據份額日益增大。鏈科技小編今天介紹一款秒殺所有纖維的“纖維王”,據說可以用作太空電梯用材。清華大學化工系團隊,在超強碳納米管纖維領域取得重大突破,研發出接近單根碳納米管理論強度的超長碳納米管管束,其拉伸強度超越已知所有其他纖維材料。

世界頂級纖維出世 誰與爭鋒!拉伸強度提高到80GPa以上

碳納米管是近年來聲名鵲起的新材料,其獨有的結構特性,被認為是目前唯一可用作製造太空電梯的材料。然而,當單根碳納米管被製備成宏觀材料時,其性能遠低於理論值。以前認為主要原因是碳納米管有缺陷,形成纖維的碳納米管長度較短,在拉力作用下易從缺陷處斷裂並極易相互滑移。而超長碳納米管的長度可達釐米級甚至分米級且具有完美結構。研究團隊採用氣流聚焦法,製備出了具有確定組成、結構完美且平行排列的釐米級連續超長碳納米管管束,然後將管束的拉伸強度提高到80GPa以上,接近單根碳納米管的拉伸強度,並證明隨碳納米管根數增加,強度可以保持。

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釐米級就已經是超長碳納米管了,這就是新材料的特殊之處,也預示著這種材料下一步研發的難度。這種製備超強碳納米管束的新方法,有望在大飛機、大型運載火箭、超級建築等多個領域大顯身手。

下面是一款鏈科技成果庫項目:纖維增強混凝土以及預製構件。

纖維增強混凝土(FRC)在混凝土配料中加入少量纖維,可顯著改善抗拉、抗彎、阻裂及耐磨性能。鋼纖維混凝土(SFRC)的特點;鋼纖維混凝土輔設高等級公路路面,與素混凝土路面相比,路面厚度可減少30%-50%,從而降低材料的用量和運量,伸縮縫間距可加大5-10倍,不僅可改善車輛行駛和平穩性,而且可以提高車速,加大流量,降低油耗;在材料性能上,鋼纖維混凝土的最主要特點是材料韌性的大大提高,這一點可以從材料的應力-應變曲線中看出來,這意味著材料的抗疲勞特性、抗衝擊特性大大提高;鋼纖維混凝土公路的路面壽命較素混凝土路面延長3-5倍,而路面造價兩者基本持平,甚至SFRC更低些。

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