以尖端研究員Alexey V. Kepman為首的羅蒙諾索夫莫斯科國(guó)家大學(xué)的科研團(tuán)隊(duì)正在開發(fā)結(jié)構(gòu)性聚合物復(fù)合材料以用于車輛部件及航空航天工業(yè)的結(jié)構(gòu)性零件的生產(chǎn)。此類零部件對(duì)材料要求更加嚴(yán)格，需要高性能聚合物復(fù)合材料。研究人員已經(jīng)在雜志《應(yīng)用聚合物科學(xué)》上發(fā)布了他們的項(xiàng)目成果。材料結(jié)構(gòu)以聚合物為基質(zhì)，并包含一種獨(dú)立的其他加強(qiáng)材料（填料）。舉例來說，在碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料中（CFRP），碳纖維是作為一種加強(qiáng)材料存在的，而聚酯或環(huán)氧樹脂，雙馬來酰亞胺，聚酰亞胺等其他聚合物構(gòu)成基質(zhì)。
一架現(xiàn)代飛機(jī)，比如“夢(mèng)幻飛機(jī)”波音787包含50%的聚合物復(fù)合材料。一架戰(zhàn)斗機(jī)，比如歐洲臺(tái)風(fēng)戰(zhàn)斗機(jī)包含70%的聚合物復(fù)合材料。開發(fā)中的耐高溫聚合物復(fù)合材料有朝一日將取代現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)里的金屬部件（如低壓噴氣式壓縮機(jī)葉片）或超音速飛行器的外殼。
化學(xué)家在以二肽腈單質(zhì)為啟始材料的聚合物材料分子設(shè)計(jì)中采用了一種新方法，他們創(chuàng)造新材料的同時(shí)也改進(jìn)了制備方式，這種方法不同于大多數(shù)現(xiàn)行的肽腈法，可被用于以注射法更經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)CFRP。此法可以最少的零部件組裝數(shù)量生產(chǎn)高強(qiáng)度復(fù)雜外形的CFRP。
鈦合金或鋁合金的單克價(jià)格遠(yuǎn)低于同樣重量的這種復(fù)合材料。不過，據(jù)研究員Boris Bulgakov介紹，生產(chǎn)和維護(hù)大型復(fù)雜外形的聚合物復(fù)合材料部件則要遠(yuǎn)遠(yuǎn)便宜于合金。這種性價(jià)比優(yōu)勢(shì)產(chǎn)生于大幅下降的組裝工序人工成本，以及碳纖維結(jié)構(gòu)的高強(qiáng)度水平。
Boris Bulgakov解釋說“比如，一張聚合物復(fù)合材料機(jī)翼是由10塊部件固定在一起，那么同樣的金屬機(jī)翼就需要100塊零件，這意味著金屬機(jī)翼的生產(chǎn)成本更高。而且CFRP的強(qiáng)度是鋁合金的6到8倍，而密度則比鋁合金輕1.5倍。”
聚合物復(fù)合材料正被廣泛應(yīng)用于高檔汽車、F1方程式賽車、飛機(jī)和航天飛船的生產(chǎn)。飛機(jī)重量減輕可使燃油消耗減少，有效負(fù)重加大。因此聚合物復(fù)合材料的高生產(chǎn)成本由低油耗及高載重所補(bǔ)償。而且因?yàn)槟透g，聚合物復(fù)合材料維護(hù)成本低于金屬。
魯ICP備2021047099號(hào)