Inženiring za svetovno najlažjo grafitno uro

The Soviet Story_Komunistični družbeni inženiring (Junij 2019).

Anonim

Januarja 2017 je v Ženevi v Švici razkril najsvetlejšo mehansko kronografsko uro, ki je pokazal inovativen kompozitni razvoj z uporabo grafena. Zdaj je bila raziskava za projekt objavljena. Edinstvena natančna inženirstva je bila rezultat sodelovanja med Univerzo v Manchestru, Richardom Millejem Urokom in McLarenom Applied Technologies.

Ura RM 50-03 je bila izdelana z uporabo edinstvenega kompozita, ki je vključeval grafen, da bi izdelal močno, a lahek novo ohišje, v katerega je bilo nameščeno mehanizem za uro, ki je tehtal le 40 gramov, vključno s trakom.

Sodelovanje je potekalo v inženirski odličnosti, ki je preučevalo metode pravilno poravnave grafena v kompozitu, da bi kar najbolj izkoristili dvodimenzionalne materiale kot superlativne lastnosti mehanske togosti in moči, pri tem pa zanikali potrebo po dodajanju drugih, težjih materialov.

Zdaj je raziskava te edinstvene ure objavljena v reviji Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. Delo je v prvi vrsti izvedla skupina raziskovalcev na Univerzi v Manchestru National Graphene Institute.

Vodja projekta profesor Robert Young je dejal: "V tem delu smo z dodajanjem le majhne količine grafena v matriko občutno izboljšali mehanske lastnosti iz enosmernega ojačenega ogljikovega vlakna.

"To bi lahko imelo prihodnji vpliv na industrijo preciznega inženirstva, kjer so trdnost, togost in teža izdelkov ključni dejavniki, kot so vesoljska in avtomobilska industrija".

Majhna količina uporabljenega grafena je bila dodana sestavljenemu ogljikovim vlaknima s ciljem izboljšanja togosti in zmanjšanja teže z zahtevo po uporabi manj celotnega materiala. Ker ima grafen visoko stopnjo togosti in trdnosti, njegova uporaba kot ojačitev v kompozitih polimerov kaže na ogromen potencial nadaljnjega izboljšanja mehanskih lastnosti kompozitov.

Končni rezultati so bili doseženi s samo 2-odstotnim masnim deležem grafena, dodanega epoksi smoli. Nastali kompozit z grafeno in ogljikovimi vlakni smo nato analizirali z nateznim testiranjem in mehanizmi so bili razkriti predvsem z uporabo Ramanske spektroskopije in rentgenskih skeniranja rentgenskih slik.

Koristi te raziskave kažejo preprosto metodo, ki jo je mogoče vključiti v obstoječe industrijske procese, saj omogoča inženirskim industrijam, da izkoristijo grafene mehanske lastnosti, kot je izdelava letalskih kril ali teleskopsko delo visoko zmogljivih avtomobilov.

Raziskovalna skupina je ugotovila, da je pri primerjavi z ekvivalentnim vzorcem ogljikovih vlaken dodatek grafena bistveno izboljšal natezno togost in trdnost. To se je zgodilo, ko je bil grafen razpršen skozi material in poravnan v smeri vlaken.

Dr. Zheling Li, raziskovalni sodelavec Univerze v Manchestru, je dejal: "Ta študija predstavlja način povečanja aksialne togosti in trdnosti kompozitov s preprostimi običajnimi metodami predelave in pojasnitvijo mehanizmov, ki vodijo k tej krepitvi."

Aurèle Vuilleumier, vodja oddelka za raziskave in razvoj pri Richardu Milleju, je dejal: "Ta projekt je odličen primer prenosa tehnologije z univerze na izdelek. Partnerstvo z McLarenom Applied Technologies omogoča široko difuzijo grafenskih kompozitov v industriji. Rezultat je bila svetovna rekordna svetloba in močna ura za naše stranke: RM 50-03. "

Dr. Broderick Coburn, višji inženir strojništva pri McLaren Applied Technologies, je dejal: "Potencial grafena za izboljšanje strukturnih lastnosti kompozita je že nekaj časa znan in pokazan na laboratorijski ravni. Ta aplikacija, čeprav je niša, je odličen primer tistih strukturnih prednosti, ki jih prinašajo prepreg materialu, in nato v dejanski proizvod. "

menu
menu