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天然纤维穿入卫星,执情欲小说行更安全的任务

化学 2022-04-06 00:02:12

由欧洲航天局 信用:CSIRO 一种曾包裹早期埃及木乃伊并被罗马贵族穿戴的天然纤维发现了太空时代的用途

将亚麻植物中的纤维穿过卫星面板材料,可以帮助太空任务在重返大气层时更快地燃烧——使它们的处理对地面上的人和财产更安全

欧空局对这种天然纤维复合材料的详细测试帮助它找到了更广泛的地面用途,包括在迈凯轮赛车的一级方程式赛车中

从欧洲石器时代就开始种植的亚麻植物中提取的纤维被用来编织亚麻布

欧洲航天局与瑞士公司Bcomp和RUAG的一个项目研究用它们代替碳纤维,碳纤维被用来制造领先的复合材料“碳纤维增强塑料”(CFRP)

CFRP是一种坚固而轻质的材料,类似于钢筋混凝土,在混凝土混合物中加入钢筋以增强其强度

以平行的方式,碳纤维与环氧树脂混合,以获得更高的强度重量比和刚度

由此产生的复合材料广泛用于卫星制造,以及高性能汽车和海事部门

欧空局结构工程师蒂齐亚娜·卡尔多内解释说:“这个空间应用生物复合结构项目背后的想法是研究用天然纤维代替碳当量。”

这种含亚麻的生物复合材料卫星面板是哥白尼哨兵-1号卫星横向结构面板的测试版本,该卫星在实际任务中是由铝制成的

信用:Bcomp “有两个主要原因:首先是减少空间制造对环境的影响,这是欧空局清洁空间倡议的主要目标之一

我们详细的生命周期分析显示,与匹配的碳纤维部件相比,这可以减少高达75%的二氧化碳排放

“此外,在清洁空间的另一个环节中,我们一直在寻找更容易‘消亡’的新材料,这意味着它们在重返大气层时会更快、更彻底地燃烧殆尽

这反过来又是由欧洲空间碎片减缓政策的要求所推动的,该政策要求在卫星寿命结束时进行处置,对人或财产的风险不到万分之一

" 该项目由欧空局结构部门牵头,并得到了欧空局一般支持技术方案的支持,涉及根据空间飞行的高要求对亚麻纤维进行检查

欧空局材料和工艺专家乌戈·拉丰说:“我们发现它们具有特别低的热膨胀——这在轨道空间的极端温度下是很好的——以及高的比刚度和强度,可以一直保持到低温。”

“它们还能很好地抑制振动,能承受紫外线辐射,比碳纤维更少地阻碍无线电信号

" 在德国斯图加特的美国国税局空间系统研究所,使用等离子风洞在模拟再入条件下测试了亚麻基生物复合材料结构板的分层性

信用:国税局 项目团队以Bcomp的专利薄壳“强力纤维”天然纤维复合材料为起点,用它们为哥白尼哨兵1号卫星制造了一个横向结构面板的测试版本——在实际任务中,该面板是由铝制成的

托马索·吉迪尼补充说:“这些面板被设计成卫星的‘目标可分离点’,旨在提前分解,以便热通量能够比其他情况下更早地进入卫星内部。”

领导欧空局的结构、机制和材料司

“下一步是使用德国斯图加特美国国税局空间系统研究所的等离子风洞,以尽可能真实的方式对这些重新制作的面板进行测试

美国国税局与欧空局的材料部门合作开发了可转让性测试程序

" 与传统的CFRP相比,这场火的洗礼显示了一个积极的结果:当碳纤维束周围的基质被烧掉时,碳纤维束倾向于保持原位,而亚麻纤维消融得更快

将天然亚麻纤维铺在环氧树脂中,暴露在等离子风洞中,模拟大气再入条件,测试其“分层性”

测试在德国斯图加特的美国国税局空间系统研究所进行

国税局与欧空局的材料部门合作开发了可转让性测试程序

信用:欧空局 该项目对宝康公司的天然纤维复合材料的详细描述也使其找到了新的地面客户:瑞典的沃尔特卡车公司正在使用这种复合材料来减轻重量和更环保的车身板件

与此同时,迈凯轮赛车与宝马公司合作制造了一级方程式赛车的第一个天然纤维复合材料赛车座椅

与传统的CFRP座椅相比,这种新材料具有更好的减振性能,还提供了更广泛的安全可能性——碳纤维因在事故中断裂、刺破车轮而臭名昭著 “我们是一个小团队,与欧空局的合作教会了我们很多东西,”公司的雷吉斯·沃亚特补充道,“我们已经能够将它应用到我们的许多其他项目中

因此,这种合作也支持了可持续技术向其他领域的传播

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