莫斯科大學(xué)的物理學(xué)家們最近合成出一種新型聚合物復(fù)合材料，強(qiáng)度遠(yuǎn)超航空鋁鈦合金，為建造超輕型飛機(jī)和衛(wèi)星提供可能。
目前，廣泛使用的聚合物復(fù)合材料耐受溫度范圍在150攝氏度以內(nèi)，耐熱材料也不超過250攝氏度。新開發(fā)的這種材料耐熱溫度高達(dá)450攝氏度，相比常用的環(huán)氧樹脂更易加工。
現(xiàn)代飛機(jī)大部分使用的不是金屬材料，而是塑料、復(fù)合材料以及具有航空合金強(qiáng)度、重量較輕的其它材料。如波音787客機(jī)只有一半是航空合金材料，美國F22戰(zhàn)斗機(jī)使用的材料39%為鈦、24%復(fù)合材料和16%的鋁。
航空材料多數(shù)是含有兩種增強(qiáng)成分的高分子聚合物，它能提高材料強(qiáng)度以及聚合物嵌入面的支撐強(qiáng)度，缺點(diǎn)是比鋁鈦合金成本高，優(yōu)點(diǎn)是更耐用、易維護(hù)。
不耐受高溫是所有聚合物復(fù)合材料的主要問題，因此飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)只能使用金屬材料，如果將金屬材料換成耐熱塑料件的話，可以大幅減輕發(fā)動(dòng)機(jī)的重量，且發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)也會(huì)相應(yīng)簡化。
俄羅斯科學(xué)家找到了解決問題的途徑，他們通過兩個(gè)簡單環(huán)節(jié)利用不飽和炔烴、氮化合物和苯，制備出呈橙色狀復(fù)合新型聚合物基體。含有這些成分制備出的聚合物超級(jí)堅(jiān)固，并能承受約400攝氏度的加熱溫度，保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定不變形。
俄專家認(rèn)為，這種聚合物基體最顯著的特點(diǎn)是易熔解、粘度低，相比工業(yè)常用的其它復(fù)合材料生產(chǎn)成本低，有助于快速進(jìn)入航空制造業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。
目前，莫斯科大學(xué)實(shí)驗(yàn)室合成的數(shù)批材料試樣，已交由巴拉諾夫中央航空發(fā)動(dòng)機(jī)研究院和喀山圖波列夫國家研究型技術(shù)大學(xué)等機(jī)構(gòu)進(jìn)行測試。
