Tạp chí Khoa học Mỹ mô tả rằng; Nếu một chiếc thang được xây dựng giữa Trái Đất và Mặt Trăng, vật liệu duy nhất có thể bắc qua khoảng cách xa như vậy mà không bị kéo giãn bởi trọng lượng của chính nó là ống nano carbon.
Ống nano carbon là vật liệu lượng tử một chiều có cấu trúc đặc biệt. Độ dẫn điện và dẫn nhiệt của chúng thường đạt tới 10.000 lần so với đồng, độ bền kéo gấp 100 lần thép, nhưng mật độ chỉ bằng 1/6 thép, v.v. Chúng là một trong những vật liệu tiên tiến thiết thực nhất.
Ống nano carbon là các ống tròn đồng trục được cấu tạo từ vài đến hàng chục lớp nguyên tử carbon được sắp xếp theo hình lục giác. Khoảng cách giữa các lớp cố định, khoảng 0,34 nm, với đường kính thường từ 2 đến 20 nm.
Polyurethane nhiệt dẻo (TPU)được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như điện tử, ô tô và y học do có độ bền cơ học cao, khả năng gia công tốt và khả năng tương thích sinh học tuyệt vời.
Bằng cách pha trộn tan chảyTPUvới carbon đen dẫn điện, graphene hoặc ống nano carbon, có thể chế tạo được vật liệu composite có tính chất dẫn điện.
Ứng dụng vật liệu composite hỗn hợp TPU/ống nano carbon trong lĩnh vực hàng không
Lốp máy bay là bộ phận duy nhất tiếp xúc với mặt đất trong quá trình cất cánh và hạ cánh, và luôn được coi là “viên ngọc quý” của ngành sản xuất lốp xe.
Việc bổ sung vật liệu composite hỗn hợp TPU/ống nano carbon vào cao su gai lốp hàng không mang lại những ưu điểm như chống tĩnh điện, độ dẫn nhiệt cao, khả năng chống mài mòn và chống rách cao, giúp cải thiện hiệu suất tổng thể của lốp. Điều này cho phép điện tích tĩnh do lốp tạo ra trong quá trình cất cánh và hạ cánh được truyền đều xuống mặt đất, đồng thời giúp tiết kiệm chi phí sản xuất.
Do kích thước nano của ống nano carbon, mặc dù chúng có thể cải thiện nhiều tính chất khác nhau của cao su, nhưng cũng có nhiều thách thức kỹ thuật trong việc ứng dụng ống nano carbon, chẳng hạn như khả năng phân tán kém và bay trong quá trình trộn cao su.Các hạt dẫn điện TPUcó tốc độ phân tán đồng đều hơn so với polyme sợi carbon thông thường, với mục tiêu cải thiện tính chất chống tĩnh điện và dẫn nhiệt của ngành công nghiệp cao su.
Các hạt dẫn điện ống nano carbon TPU có độ bền cơ học tuyệt vời, độ dẫn nhiệt tốt và điện trở suất thể tích thấp khi được ứng dụng trong lốp xe. Khi các hạt dẫn điện ống nano carbon TPU được sử dụng trong các phương tiện vận hành đặc biệt như xe chở dầu, xe chở hàng dễ cháy nổ, v.v., việc bổ sung ống nano carbon vào lốp xe cũng giải quyết vấn đề phóng tĩnh điện ở các loại xe trung bình đến cao cấp, rút ngắn hơn nữa khoảng cách phanh khô ướt của lốp xe, giảm lực cản lăn của lốp, giảm tiếng ồn của lốp và cải thiện hiệu suất chống tĩnh điện.
Ứng dụng củacác hạt dẫn điện ống nano carbontrên bề mặt của lốp xe hiệu suất cao đã chứng minh được những ưu điểm về hiệu suất tuyệt vời của nó, bao gồm khả năng chống mài mòn và dẫn nhiệt cao, lực cản lăn và độ bền thấp, hiệu quả chống tĩnh điện tốt, v.v. Nó có thể được sử dụng để sản xuất lốp xe hiệu suất cao, an toàn và thân thiện với môi trường, và có triển vọng thị trường rộng lớn.
Việc ứng dụng pha trộn các hạt nano carbon với vật liệu polymer có thể tạo ra vật liệu composite mới với các tính chất cơ học tuyệt vời, độ dẫn điện tốt, khả năng chống ăn mòn và che chắn điện từ. Vật liệu composite polymer ống nano carbon được coi là giải pháp thay thế cho vật liệu thông minh truyền thống và sẽ có phạm vi ứng dụng ngày càng rộng trong tương lai.
Thời gian đăng: 28-08-2025