Хятад судлаачид хэт авианы хатуу нүүрстөрөгчийн нанофибер аэрогелийг боловсруулдаг

Байгалийн аалзны торгоны уян хатан чанар, уян хатан чанараар өдөөгдсөн Хятад Шинжлэх Ухаан Технологийн Их Сургуулийн (USTC) профессор Ю.Ю.Шухонгаар ахлуулсан судалгааны баг нанофиброуз бүхий хэт авианы болон ядарч тэсвэртэй хатуу нүүрстөрөгчийн аэрогелийг бүтээх энгийн бөгөөд ерөнхий аргыг боловсруулжээ. хатуу нүүрстөрөгчийн эх үүсвэр болгон резорцинол-формальдегидийн давирхайг ашиглан сүлжээний бүтэц.

Chinese researchers develop superelastic hard carbon nanofiber aerogels1

Сүүлийн хэдэн арван жилийн хугацаанд нүүрстөрөгчийн аэрогелийг графит нүүрстөрөгч, зөөлөн нүүрстөрөгчийн тусламжтайгаар өргөн судалдаг болсон нь хэт чанарын давуу талыг харуулж байна. Эдгээр уян аэрогель нь ихэвчлэн ядаргаа эсэргүүцэх чадвартай, гэхдээ хэт авианы бат бөх чанар бүхий нарийн бүтэцтэй байдаг. Хатуу нүүрстөрөгч нь механик хүч чадал, бүтэц тогтвортой байдлын давуу талыг харуулж байна. Гэсэн хэдий ч хатуулаг, эмзэг байдал нь хатуу нүүрстөрөгчийн тусламжтайгаар хэт чанарын хувьд хүрэх замаар тодорхой гардаг. Өнөөг хүртэл хэт исэл хатуу хатуу нүүрстөрөгчийн суурилсан аэрогелийг бүтээхэд бэрхшээлтэй байсаар байна.

Давирхайтай мономеруудын полимержилтийг нанофиберүүдтэй хамт нанофибросын сүлжээ бүхий гидрогелийг бэлтгэх, дараа нь хатуурах, пиролиз хийх замаар нүүрстөрөгчийн хатуу агааржуулагчийг гаргаж авах ажлыг эхлүүлсэн. Полимержилтийн үед мономерууд загвар дээр хадгалагдаж, шилэн эсийн холболтыг гагнаж, их хэмжээний бат бөх холбоос бүхий санамсаргүй сүлжээний бүтцийг үлдээдэг. Түүнээс гадна физик шинж чанарыг (нанофибрын диаметр, аэрогелийн нягтрал, механик шинж чанар гэх мэт) ердийн тохируулгын загвар, түүхий эд материалын хэмжээг хянах боломжтой.

Нанофиберуудын дунд хатуу нүүрстөрөгчийн нанофибер ба олон тооны гагнасан үеүүдээс болж хатуу нүүрстөрөгчийн аэрогель нь уян хатан чанар, өндөр бат бэх, маш хурдан нөхөн сэргээх хурд (860 мм с-1), энерги алдагдал багатай коэффициент зэрэг бат бөх, тогтвортой механик үзүүлэлтийг үзүүлдэг. <0.16). 104 мөчлөгийн 50% -ийн туршилтанд туршиж үзсэний дараа нүүрстөрөгчийн агааржуулагч нь зөвхөн 2% хуванцар деформацийг харуулж, 93% анхны стрессийг хадгалсан байна.

Хатуу нүүрстөрөгчийн агааржуулагч нь шингэн азот зэрэг хатуу нөхцөлд хэт уян хатан чанарыг хадгалж чаддаг. Гайхамшигтай механик шинж чанарууд дээр үндэслэн энэхүү хатуу нүүрстөрөгчийн агааржуулагч нь өндөр тогтвортой байдал, өргөн детектив хүрээ (50 KPa) бүхий стресс мэдрэгч, түүнчлэн сунах эсвэл нугалах дамжуулагчийг ашиглах амлалт өгдөг. Энэхүү хандлага нь нүүрстөрөгчийн бус бусад нийлмэл нанофиберүүдийг бий болгох амлалт өгч, нанофиброфийн бүтцийг зохиох замаар хатуу материалыг уян хатан эсвэл уян хатан материал болгон хувиргах ирээдүйтэй арга замыг өгдөг.


Бичлэг хийх цаг: 3-р сарын 13-2020 хооронд