超高强度聚合物材料 可在太空间中大量使用
2017/9/7 0:00:00 来源:3D科学谷 关键词:聚风塑料网
近日,弗吉尼亚理工学院和科学院研究人员组成的研究人员通过3D打印的方法制造了一种超高强度的聚合物材料,因为它还在极端温度下保持很好的机械性能,因此可以在太空间中大量使用。
随着工程的性能不断提高,以塑料替代金属的案例也随着更加普遍,这些同时具备高刚性及很好的韧性;加上尺寸稳定性、质轻及耐腐蚀等优点使其应用面越来越广。
通过这种新颖的3D打印方式制造的塑料可用作隔离太空飞船和卫星的高温聚合物材料,这使得太空飞船和卫星在极端的热和冷的环境下仍然正常运作。
这种材料名为Kapton,是由苯环内的碳和氢组成的芳族聚合物,具有出色的热稳定性和化学稳定性。Kapton最早是由美国杜邦公司(DuPont)生产的聚酰亚胺(PI)薄膜材料的商品名称。PI是20世纪50年代发展起来的耐热性较高的一类高分子材料,具有优良的化学稳定性、耐高温性、坚韧性、耐磨性、阻燃性、电绝缘性等。
但是由于分子结构,Kapton材料基本以薄膜的方式生产出来,其他的任何形状都出人意料地难以生产。Kapton经常用于航天器、卫星和行星式飞轮的外包层的多层绝缘体,以保护它们免受极端的热和冷的破坏。
工程学院和科学学院的研究人员能够合成大分子,使它们保持稳定,并保持其热性能,从而适用于3D打印加工过程。理论上,这种高性能聚合物可以通过弗吉尼亚理工学院的3D打印技术形成任何形状、尺寸或结构。这使得这种材料的未来用途不限于航空航天工业。因为,当前相同的材料可以适用于数十种电子设备,包括手机和电视机中的使用。