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美國航空開發出納米氮化硼涂料


來源:聯眾涂料網

[導讀]  最近,NASA與美國賓漢頓大學合作進行有關超音速飛機的研究,并確定了以納米氮化硼管(boron nitride nanotube,縮寫BNNT)為機身涂覆材料,能承受比目前用于飛機的納米碳管高2倍的溫度。研究已發布在《科學報告》期刊。

中國粉體網訊  在美國空軍的資助之下,美國國家航空暨太空總署(NASA)與美國賓漢頓大學成功找到了可以提升飛機飛行速度的涂覆材料,透過一種稱為氮化硼的散熱涂料加持,未來10年內,飛機可能在不到1小時的時間用5倍音速從美國東岸飛到西岸。


雖然,目前氮化硼的單價高達每克1,000美元,初步商業化之后小老百姓們也是坐不起的,第一波乘客名單必須留給那些時間等于金錢的商人,但這無礙于人們盡情想像未來的科幻式超音速旅游。


讓車輛維持高速行駛的關鍵在于承受行進途中產生的強烈熱能,比如已經退役的超音速客機“協和號”,其表面硬鋁材質使飛機能在1萬5千米的高空承受高達127℃的摩擦高溫,以2.02馬赫(即時速2,474公里,1馬赫等于1倍音速)的速度飛行,當年,協和號客機從倫敦飛抵紐約僅耗時約2小時53分鐘,創下航班飛行最快紀錄。換句話說,除了穩定的機身結構與輕重量外,涂覆飛機的材料更是讓飛機能否超音速飛行的關鍵。


最近,NASA與美國賓漢頓大學合作進行有關超音速飛機的研究,并確定了以納米氮化硼管(boron nitride nanotube,縮寫BNNT)為機身涂覆材料,能承受比目前用于飛機的納米碳管高2倍的溫度。研究已發布在《科學報告》期刊。


納米碳管(Carbon Nanotube,縮寫CNT)是一種管狀碳分子,由于具超強的抗拉強度(比同體積鋼的強度高100倍)和耐受度(可承受高達400℃的溫度)而應用于高端航太或跑車,不過現在研究表明,納米氮化硼管可承受高達900℃的溫度,讓飛機以時速6,400公里飛行,且比納米碳管還輕。


預計十年后應用到商業飛機


納米氮化硼管材料勢必首先應用于戰斗機或太空探測器,但只要10-20年,商業航空旅行的體驗將與如今大不相同,成為飛機的標準制造材料。除了應用在飛機表面外,納米氮化硼管也可添加到陶瓷或金屬,使其變得更堅固,在環保型汽車或納米電子學領域或許能有所貢獻。


目前納米氮化硼管材料的最大問題是價錢,每克要價1,000美元,如此高昂的成本來生產產品是不切實際的。不過,高質量的納米碳管在20年前也大約是這種價格,現在每克成本僅需10-20美元,賓漢頓大學機械工程系副教授Changhong Ke認為,納米氮化硼管也會走上類似的路。目前,NASA是全球少數能生產優質納米氮化硼管的機構之一,如果往后有更多研究介紹納米氮化硼管的性能,或NASA具備量產技術,價格就會開始下跌。


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