氮化硼納米管是與其它樹脂類增強(qiáng)填料同樣,如碳納米管 (CNT)、石墨等,可結(jié)合到聚合物、陶瓷或金屬的基體中,實(shí)現(xiàn)對(duì)在原有性能基礎(chǔ)之上,進(jìn)行某一方向的或多種性能以上的突破。
天然材料是單一的材質(zhì),人們只能根據(jù)材料的特性選擇適當(dāng)?shù)男问絹泶_定不同的用途。而復(fù)合材料可以根據(jù)使用環(huán)境所要求來設(shè)計(jì)所需的材料和形式,突出了選材的主動(dòng)性,隨著航天航空,或國防科技等的發(fā)展,材料的復(fù)合化是材料發(fā)展的必然趨勢(shì)之一。
宇航員在太空中出倉工作時(shí),會(huì)遇到各種危險(xiǎn),微流星體便是其中一個(gè)比較大的威脅,微流星體大塊碎片的碎裂物常見于太空或地球附近,因?yàn)橹饕煞质墙饘?,所以在太空中這些常見的小天體就會(huì)變得極具破壞力,因?yàn)槲⒘餍求w在穿越太空時(shí)會(huì)產(chǎn)生非常高的動(dòng)能,對(duì)航天器和宇航員構(gòu)成重大危險(xiǎn)。在撞擊月球表面之前,微隕石的速度可以達(dá)到每秒20公里(數(shù)據(jù)來自“月球基地環(huán)境報(bào)告”,肯尼迪航天中心,1989年7月)。
因此,需要一種使用新材料的改進(jìn)保護(hù)系統(tǒng),可以有效地保護(hù)航天器、結(jié)構(gòu)和宇航服免受高動(dòng)能穿透物的影響。此外,為了應(yīng)對(duì)現(xiàn)代化國防任務(wù),人們一直在尋找一種新的輕質(zhì)、舒適的防彈衣,以防止子彈和彈片等高動(dòng)能穿透物,同時(shí)必須滿足輕量化的設(shè)計(jì)需求,以提供更高的機(jī)動(dòng)性。
雖然一些非金屬和金屬材料早已用于防止高速穿透沖擊使用,非金屬保護(hù)材料包括芳綸、碳納米管、 (Kevlar?)、超高分子量聚乙烯 (Spectra?)、Mylar?、玻璃纖維、尼龍、Nomex? 或陶瓷復(fù)合板等。
但是,碳納米管在高于400°C 的溫度下會(huì)氧化和燃燒,因此需要在經(jīng)歷溫度高于 400°C 的環(huán)境中使用替代材料。在某些應(yīng)用中,無機(jī)金屬用于實(shí)現(xiàn)高耐磨性。但同樣的,這種金屬不僅增加了結(jié)構(gòu)重量并降低了設(shè)備的效率。
同時(shí),Kevlar? 和 Spectra? 等最先進(jìn)的聚合保護(hù)材料顯示出較差的熱穩(wěn)定性。金屬或陶瓷保護(hù)材料非常重,導(dǎo)致空間應(yīng)用的發(fā)射成本增加。由于重量限制,這些材料不能用于新的航天器/結(jié)構(gòu)概念,例如充氣棲息地和太陽帆。用這些材料制成的防彈衣提供的舒適度很低,并且極大地限制了穿戴者的行動(dòng)能力。因此,它的用途通常主要限于身體軀干保護(hù)。
氮化硼納米管最早在1995年由喬普拉?N. G.(Chopra N. G.)等人在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)。與層狀石墨和碳納米管相比,層狀氮化硼結(jié)構(gòu)的熱學(xué)性能和化學(xué)性能都更加穩(wěn)定,同時(shí),經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),由氮化硼納米管 (BNNT) 聚合物制成的復(fù)合材料,具有防穿透器穿透和高耐磨的作用。
近年來,氮化硼納米管,作為一種新興的防穿透材料越來越廣泛地用于防護(hù)服、防彈背心、航天服以及航天器和結(jié)構(gòu)的微流星體和軌道碎片防護(hù)層。
BNNT材料可廣泛的適用于制備高動(dòng)能穿透物屏蔽材料和高耐磨復(fù)合材料
采用BNNT纖維、紗線,織造或非織造材料用作抗穿透材料中的增韌層,以最大限度地吸收能量,以及被用作高硬度抗穿透層,用于使穿透器回彈或變形。
它們也可以用作增強(qiáng)夾雜物,與其他聚合物基體結(jié)合,形成復(fù)合層,如 Kevlar?、Spectra?、陶瓷和金屬等典型增強(qiáng)纖維。通過添加氮化硼納米材料,即使在惡劣的條件下,也可以提高耐磨性和延長(zhǎng)使用時(shí)間,因?yàn)橛捕群晚g性都得到了提高。
由于BNNTs在空氣中的氧化溫度超過800℃,因此此類材料可用于高溫環(huán)境。目前已開發(fā),基于氮化硼的復(fù)合材料,用作航天器和宇航服的抗微隕石層、超強(qiáng)系繩、人體防護(hù)裝備以及車輛、頭盔、防護(hù)罩和工業(yè)安全服/頭盔的堅(jiān)固結(jié)構(gòu)材料。
大連義邦引入的純度大于90% BNNanoBarbTM氮化硼納米管,是一種用高硬度顆粒制造的輕質(zhì)高動(dòng)能穿透器保護(hù)材料,可實(shí)現(xiàn)最大化穿透器的回彈或穿透器的總體機(jī)械變形,并且目前已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化量產(chǎn)。
大連義邦氮化硼納米管特有三維結(jié)構(gòu)
特有不規(guī)則六方氮化硼結(jié)晶體的三維結(jié)構(gòu)的特征,比普通氮化硼納米管具備更強(qiáng)的機(jī)械性能,是一種耐高溫高導(dǎo)熱絕緣材料,其本身擁有超強(qiáng)的機(jī)械性能(比強(qiáng)度15.714*106N.M/Kg,是鋼鐵的90倍),導(dǎo)熱系數(shù)2400w/(m.k)是銅的6倍,彈性模量高達(dá)1.3TPa,拉伸強(qiáng)度33GPa,比芳綸更堅(jiān)韌,比號(hào)稱“生物鋼”蜘蛛絲更強(qiáng)韌,由其制成的纖維、紗線和織造或非織造材料可最大程度的吸收動(dòng)能能量,顯著提高硬度和韌性,從而提高材料的耐磨性能,延長(zhǎng)使用時(shí)間。
我們的團(tuán)隊(duì)愿以開放和協(xié)作的方式尋求合作歡迎有意愿研發(fā)功能一體化復(fù)合材料的業(yè)界專家咨詢洽談,聯(lián)系電話:13130080576。
本文意在傳播新材料資訊,部分圖片來自網(wǎng)絡(luò),轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。
+86-412-6330396(銷售)
+86-412-6322505(售后)