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Das Material, die eine weitaus bessere Isolierung hat als gewöhnliches Aramid, wird voraussichtlich in der nächsten Generation von Raumanzügen verwendet

Zeit:2020-07-20 Treffer:

In extremen Umgebungen, Schutzvorrichtungen müssen so ausgelegt sein, dass sie eine Vielzahl potenzieller externer Bedrohungen berücksichtigen. Kevlar und Nomex® wurden in Raumanzügen aus der Apollo-Ära verwendet, zum Beispiel, um mit wechselnden Temperaturen im Weltraum fertig zu werden, Staubstürme und Meteoritengefahren, und intensive Sonneneinstrahlung.




Unter ihnen, die mechanische Festigkeit von Kelvar® leitet sich von seinem starren paraaromatischen Polyamidgerüst ab, die von einer geordneten Flüssigkristalllösung unter Spannung spontan angeordnet und kristallisiert wird. Nomex® Wärmedämmung wird aus dem Zwischengerüst des aromatischen Polyamids abgeleitet, wobei das geknickte Polymerrückgrat die Akkumulation von Polymer und damit die langsame Wärmeübertragung über die ungeordnete Polymerkette hemmt. Die Realisierung dieser Vielseitigkeit basiert hauptsächlich auf dem Design einer mehrschichtigen Struktur, aber in der Tat, Durch den Mehrschichtaufbau ist es aufgrund der Konkurrenz zwischen adiabatischem Prozess und mechanischer Energiedissipation schwierig, durchschusssichere Dämmstoffe aufzubauen. Jedoch, Es wurde festgestellt, dass nanoskaliges Kevlar multifunktionale Materialien aufbauen kann, indem geordnete Mikrokristalle in zufällig angeordneten Filmen dispergiert werden.


Einschränkungen traditioneller Materialien




Basierend auf, ein Team von Wissenschaftlern der University of Harvard kombiniert poröse Netzstrukturen und gerichtete Fasern, einen neuen Materialtyp entwickelt, Das Material hat zwei Arten von adiabatischer und kugelsicherer Leistung gleichzeitig, Um die traditionellen Schutzmaterialien zu überwinden, können die Einschränkungen des Designs nicht den Anforderungen einer Vielzahl von Funktionen gerecht werden, im Militär, Luft- und Raumfahrt und andere Bereiche haben einen wichtigen Anwendungswert.



Die Forscher synthetisierten ein Para - Arylon-Faser mit einer immersiven Rotationsluft - Jet-Spinn-Plattform. Es ordnet die Kontrapunkt-Aramidfasern entlang der Richtung der mechanischen Belastung des Aerogels an. Die gerichtete Kontrapunkt-Arylonfaser kann mechanische Belastungen effektiv bewältigen, während eine poröse Netzwerkstruktur die Wärmediffusion reduzieren kann, ohne die strukturelle Funktion zu beeinträchtigen.


Die Zubereitungsmethoden




Um die kugelsicheren Eigenschaften des Materials zu untersuchen, Die Forscher verwendeten einen simulierten Kugeltest, um zu bewerten, ob die Kugel das Material durchdrang.. Die Testergebnisse zeigen, dass die Anti - ballistische Eigenschaften von Aramidfasern sind vergleichbar mit denen kommerzieller - ballistische Textilien.


Ballistischer Leistungstest



Es wurde festgestellt, dass die Wärmeleitfähigkeit des Kontrapunkt-Aramidmaterials viel niedriger war als die der kommerziellen Faser Twaron®, und seine Wärmedämmleistung wurde verbessert um 20 Zeiten im Vergleich zu dem kommerziell erhältlichen aromatischen Kontrapunkt-Polyamid-Material.