Кытайлык изилдөөчүлөр суперелластикалык катуу көмүртектүү нанофибер аэрогелдерин иштеп чыгышты

Табигый жөргөмүш жөргөмүштөрүнүн ийкемдүүлүгүнө жана катуулугуна шыктанган Кытайдын илим жана технология университетинин профессору Ю.Ю. Шухонг жетектеген изилдөө тобу нанофиброуздар менен суперластикалык жана чарчоого туруштук берүүчү катуу көмүртек аэрогелин жасоонун жөнөкөй жана жалпы ыкмасын иштеп чыккан. резорцинол-формальдегид чайырын колдонуу менен тармактын түзүлүшү катуу көмүртек булагы.

Chinese researchers develop superelastic hard carbon nanofiber aerogels1

Акыркы он жылдыктарда көмүртектин аэрогелдери графикалык карбон жана жумшак көмүртектин жардамы менен кеңири изилденип, бул артыкчылыкка ээ. Бул серпилгич аэрогелдер, адатта, жакшы чарчоого туруштук бере турган, бирок ультра күчкө ээ болгон назик микрострукцияларга ээ. Катуу көмүртектин сп3 С түрдүү турбостратикалык "карточка" структурасы менен механикалык бекемдикте жана структуралык туруктуулукта чоң артыкчылыктар бар. Бирок, катуулуулук жана ийкемдүүлүк катуу көмүртектин жардамы менен жогорку ылдамдыкка жетишүү жолунда. Бүгүнкү күнгө чейин суперластикалык катуу көмүртектин негизинде жасалган аэрогельдерди жасоо кыйынга турат.

Чайыр мономерлеринин полимеризациясы нанофиберлердин катышуусунда, нанофибро түйүндөрү бар гидрогелди даярдоо үчүн, андан кийин кургатуу жана пиролиз менен катуу көмүртек аэрелигин алуу үчүн башталган. Полимеризация учурунда мономерлер шаблондорго сакталат жана була-була жипчелерин ширетишет, масштабдуу бекем муундар менен тармактык түзүм калтырышат. Андан тышкары, физикалык касиеттерди (мисалы, нанофибрдин диаметри, аэрогелдин тыгыздыгы жана механикалык касиеттери) жөн гана тууралоочу шаблондор жана чийки заттын көлөмү менен башкарса болот.

Катуу көмүртектүү нанофиберлер жана нанофиберлердин арасында көп ширетилген бириктирилгендиктен, катуу көмүртектүү аэрогельдер туруктуу жана туруктуу механикалык көрсөткүчтөрдү, анын ичинде супер серпилгичтигин, жогорку кубаттуулугун, өтө тез калыбына келтирүү ылдамдыгын (860 мм с-1) жана энергияны жоготуу коэффициентин (төмөн энергияны жоготуу коэффициентин) камтыйт. <0,16). 104 цикл үчүн 50% штамм астында сыноодон өткөндөн кийин, көмүртек аэрелиги 2% гана пластикалык деформацияны көрсөтөт жана 93% баштапкы стрессти сактайт.

Катуу көмүртек аэрелиги суюк азот сыяктуу катаал шарттарда супер серпилгичтикти сактай алат. Укмуштуудай механикалык касиеттерге таянып, бул катуу көмүртек аэрогели жогорку туруктуулукка жана кең детективдик диапазонго (50 KPa) ээ стресстик сенсорлорду, ошондой эле сунула турган же бүгүлө турган өткөргүчтөрдү колдонууга убада берет. Бул ыкма көмүртектүү эмес башка курамдуу нанофиберлерди жасоого убада берет жана нанофиброндук микроструктураларды иштеп чыгуу аркылуу катаал материалдарды серпилгич же ийкемдүү материалга айлантуунун перспективдүү жолун камсыз кылат.


Билдирүү убактысы: 13-март -2020-жыл