神奇的纳米材料

纳米材料将会变革工程师设计机械零部件的传统方法但这个过程是缓慢的
技术分类: 工程材料    作者:Doug Smock  发表时间:2007-03-10
。他们也将在玻璃纤维塑料合成物,如玻璃、碳纤维或碳管的生产中使用该技术。聚合物基质中包含传统的热固材料,如环氧或双马来酰亚胺等,其目的是能大量投入生产风力涡轮刀片。

工程材料技术创新大事记
  1946
  水电站铝材
  从丙稀酸树脂到铝壳飞机,第二次世界大战推动了对新材料的探索。水电站项目层出不穷,如大古力坝(Grand Coulee Dam),促使了型材铝的发展;还有研究飞机结构技术的Wallace Merle Byam 设计的图片中的Airstream 拖车,在20 世纪40 年代末期,如可口可乐和Zippo 打火机一样,Airstream 是美国生活的象征。


(铝材协会提供照片)

  1956
  ABS: 一项新的设计工具
  将聚丁橡胶加入苯乙烯-丙烯腈便可为设计工程师创造一种新的材料:称为ABS的节约成本、高性能工程塑料。人们可以将它改造成适应不同环境要求的材料。它已经逐渐成为最常用的工程热塑性塑料。人们第一次批量使用该材料是在生产RCA 便携式收音机和西部联盟电话机的时候。随后,设计师在电冰箱和其他重要设备上相继使用了它。它在家庭电脑、家庭除草机、头盔和行李箱的生产上也有应用


(GE 塑料提供照片)

  1966
  高韧性,低合金钢
  HSLA 合金比一般的普通碳钢要坚韧得多。上世纪60 年代,人们在管道生产上使用这种材料。由于它能够在低温环境下承受高压,现在则被广泛用于汽车、卡车、起重机、桥梁和其他设备上。材料中添加0.1-0.2% 的钼,得到的细粒结构同其他合金成分在一起相互作用,加强了沉淀硬化效果。耐候钢是建造桥梁的主要材料,这种钢材与大气的接触,到一定程度表面会产生环氧保护层。


(美国钢铁协会提供照片)


  1976
  热塑性人造橡胶兴起
  热塑性人造橡胶的原理是在聚合体链之间加上第二条交互作用链,将它们连接在一起,从而人们可以对橡胶塑料进行加工或回收再利用。很多公司在这一领域都取得了巨大的成绩(例如杜邦公司1972年研制的Hytrel 聚酯弹性体)。从工程设计的角度来看,TPEs 有着令人吃惊的弹性:它可以达到shore A 20 的柔软度,也能达到Shore A 90 至Shore D 30 甚至是Shore D 85 的硬度。


(杜邦提供照片)

  1976
  Gore-TEX
  Robert Gore 发明的膨体聚四氟乙烯于1976 年获得了美国专利,现在这项技术叫做GORE-TEX,被用于高性能纤维结构、医学移植、过滤介质、电线电缆绝缘层、垫圈和密封剂。


无超近距投影技术/ 有超近距投影技术

  1986
  汽车韧性钢
  20 世纪80 年代,大量的研究为多年后高强度汽车钢材的出现打下了基础,这些材料比以往的材料坚韧两到三倍。超轻型钢制车身(ULSAB)的设计理念是使用比普通材料轻36%的高韧性钢。高韧性钢在车辆撞击时可吸收更多的冲击能量,使车身变得更加坚硬。


(美国钢铁研究所提供照片)

  1996
  光学膜
  早在上世纪60 年代,当会议室和教室里常见的悬挂式投影仪还在使用高性能膜时,3M 公司就开发了微复制技术替代这种常用的膜。这项技术在20 世纪90 年代得到了发展,液晶滤波器(LCD)的光学膜生产开始使用纳米技术。其技术的核心是对聚碳酸酯和其他聚合膜进行高性能处理。
  2006 年
  纳米技术更加突出
  人们对传统材料进行变革,用新技术来制造纳米材料,比如塑料的生产;创造了新种类型材,比如纳米钢;或对设计做全新变革,例如Altair纳米科技公司用陶瓷电极材料生产新一代的可充电锂电池,同时也开辟了充电电池新的市场领域。


(Altair 纳米科技公司提供照片)

网络资源:
  Basell Polyolefins http://designnews.com.cn/0703-609.aspx
  Conifer Plastics http://designnews.com.cn/0703-610.aspx
  Five Star Technologies http://designnews.com.cn/0703-611.aspx
  Fraunhofer Institute http://designnews.com.cn/0703-612.aspx
  Nanocor http://designnews.com.cn/0703-613.aspx
  Nanocyl http://designnews.com.cn/0703-614.aspx
  NanoSteel http://designnews.com.cn/0703-615.aspx
  Nycoa http://designnews.com.cn/0703-616.aspx
  PolyOne http://designne










































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