氮化硼

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美军大力支持氮化硼材料,看好氮化硼的发展前景

文章出处:    责任编辑:    发布时间:2020-01-13 10:33:09    点击数:3   【
[导读]:在美国空军的资助之下,美国国家航空暨太空总署(NASA)与美国宾汉顿大学成功研制出氮化硼散热涂料,可以承受更高温度而使飞机飞行速度提升,未来10年内,飞机可能在不到1小时的时间用5倍音速从美国东岸飞到西岸!

在美国空军的资助之下,美国国家航空暨太空总署(NASA)与美国宾汉顿大学成功研制出氮化硼散热涂料,可以承受更高温度而使飞机飞行速度提升,未来10年内,飞机可能在不到1小时的时间用5倍音速从美国东岸飞到西岸! 

早前氮化硼的单价高达每克1000美元,初步商业化之后小老百姓们也是坐不起的,第一波乘客名单必须留给那些时间等于金钱的商人,但这无碍于人们尽情想象未来的科幻式超音速旅游。 

让车辆、航空器等维持高速行驶的关键在于承受行进途中产生的强烈热能,比如已经退役的超音速客机「协和号」,其表面硬铝材质使飞机能在1.5万米高空承受高达127℃的摩擦高温,以2.02马赫(即时速2474公里,1马赫等于1倍音速)的速度飞行。当年,协和号客机从伦敦飞抵纽约仅耗时约2小时53分钟,创下航班飞行最快纪录。但是,除了稳定的机身结构与轻重量外,涂覆飞机的材料更是飞机能否超音速飞行的关键。 

高速飞机

NASA与美国宾汉顿大学合作进行有关超音速飞机的研究,并确定了以氮化硼纳米管(boronnitridenanotube,缩写BNNT)为机身涂覆材料,能承受比目前用于飞机的碳纳米管高2倍的温度。研究已发表在《科学报告》期刊。 碳纳米管(Carbon Nanotube,缩写CNT)是一种管状碳分子,由于具超强的抗拉强度(比同体积钢的强度高100倍)和耐受度(可承受高达400℃的温度)而应用于高端航天或跑车,新的研究表明,氮化硼纳米管可承受高达900℃的温度,让飞机以时速6400公里飞行,且比碳纳米管还轻。

氮化硼

 氮化硼纳米管材料势必首先应用于战斗机或太空探测器,但只要10~20年,商业航空旅行的体验将与如今大不相同,成为飞机的标准制造材料。除了应用在飞机表面外,氮化硼纳米管也可添加到陶瓷或金属,使其变得更坚固,在环保型汽车或纳米电子学领域或许能有所贡献。

 目前氮化硼纳米管材料的最大问题是价钱,每克要价1000美元,如此高昂的成本来生产产品是不切实际的。不过,高质量的纳米碳管在20年前也大约是这种价格,现在每克成本仅需10~20美元,宾汉顿大学机械工程系副教授Changhong Ke认为,氮化硼纳米管也会走上类似的路。目前,NASA是全球少数能生产优质氮化硼纳米管的机构之一,如果往后有更多研究介绍六方氮化硼的性能,或NASA具备量产技术,价格就会开始下跌。

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