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          Goodfellow确保国防工业的耐用性和长期具有成本效益的材料

          来源: 作者: 发布日期:2020-06-15 09:16:17

           这次采访中,阿芙罗狄蒂博士解释了Goodfellow在采购可确保国防工业的耐用性和长期成本效益的材料中所扮演的角色。

           
                 国防工业的主要挑战是采购可确保耐用性和长期成本效益的材料。Goodfellow如何面对不断增长的挑战来支持国防工业?
          Goodfellow提供高标准的材料,这些材料随附分析证书和技术数据文档。该文档将证明材料的纯度或机械性能,这意味着我们向客户保证我们的材料是高质量的。
           
                 这个过程是一个持续的过程,对每个客户都是机密的,尤其是对于国防工业的客户而言。我们已经为国防部门提供了多年的材料。我们建立的这种可信赖的关系使我们的客户确信,我们可以为他们的挑战提供非常佳的解决方案,并且他们可以实现他们的目标。
           
                 通常,我们提供给国防部门的材料是高质量的材料,并且我们会根据客户的规格对其进行表征或生产。
           
                 材料的表征对国防部门非常重要。该行业的技术团队和研究人员进行协作,直到他们对将由Goodfellow提供的材料完全有信心为止。这意味着该过程非常详细,我们在每个步骤中都向客户保证,他们将根据其规格和要求提供材料。
           
                 您能谈谈选择超导磁体用铌钛丝的过程吗?为什么Goodfellow被选为材料供应商?
           
                 使用高能加速器技术,您可以导出非常重要的数据。例如,您可以检查货物,也可以检查化学或生化威胁。您正在导出对防御和安全性非常重要的数据。
           
                 客户来找我们,讨论了它们在高能加速器中的应用,他们正在使用超导磁体。然后,我们讨论了材料,进行此实验的条件以及有关磁场施加的要求。
           
                 客户愿意来我们这里生产超导磁体的线圈绕组。您可以为这种用法提供两种材料。例如,您可以使用铌钛合金,也可以使用铌锡合金。这些铌钛或铌锡合金可以制成直径约20微米的细丝,它们都嵌入铜基体中。
           
                 之所以使用铜基体,是因为它首先将是一种坚固的材料,其次,它将使磁场能够穿过它和电场。因此,我们必须决定哪种材料非常适合我们的客户。该客户建议他们将要施加的磁场非常大为9到10特斯拉。这意味着他们知道铌钛是非常合适的材料,但是出于什么原因呢?
           
                 原因之一是铌钛材料可以承受9至10特斯拉的电流。这也是一种具有成本效益的材料。尽管铌锡可以承受更多的磁场,但是很难加工。这就是为什么以及为什么我们作为技术团队得出结论,认为铌钛合金非常适合我们的客户。
           
                 石墨烯是粘结在一起的单碳原子片,通常用于计算机和电子产品。由于其不可思议的强度和轻巧的结构,这种材料是否可以在国防工业中使用?
           
                 石墨烯可用于防御和安全。例如,帝国理工学院的研究人员对如何使背心轻巧甚至在机械性能上优于目前的情况有所了解。他们考虑干扰凯夫拉尔背心的夹层,但挑战在于移除凯夫拉尔的陶瓷外壳或防弹衣。
           
                 在该项目开始时,研究人员开始引入蜘蛛丝,但是它很难生产,而且价格也很昂贵。结果,研究人员转向了蚕,但是蚕不能提供与蜘蛛丝相同的机械强度。
           
                 然后他们添加了石墨烯,不仅增强了蚕的机械强度,而且使材料更轻巧,这意味着例如士兵的防弹衣和背心将更易于携带和穿着。
           
                 通过生产更轻量的复合材料,将石墨烯用作轻量材料的解决方案,它也可以用于头盔。例如,这项工作将使士兵的任务更有效率。
           
                 关于飞机机体,已经研究了石墨烯并证明其能够提供空气动力学特性。这意味着燃油消耗也更少。还已经证明,例如,石墨烯可以用作机翼上的除冰涂料。
           
                 此外,石墨烯已被证明可以抵抗闪电。这对航空业非常重要,不仅是军用航空,还有民用航空,因为已经证明70%的事故是由闪电引起的。
           
                 在飞机上以及民航和国防航空中使用石墨烯复合材料时,唯一出现的瓶颈是石墨烯的生产非常昂贵。然而,今天的研究人员表示,他们将克服这一问题,并将为生产石墨烯和石墨烯复合材料开发经济高效的解决方案。
           
          注入防弹背心的石墨烯片能否阻止子弹撞击人体的力量和速度?
           
                  石墨烯在防弹技术中具有巨大潜力。嵌入各种床垫(例如聚合物床垫)中的石墨烯改善了复合材料的性能,尤其是机械性能。
           
                  关于石墨烯及其弹道性质已经进行了各种研究。已经证明石墨烯可以提供更好的弹道极限以及更好的动力学耗散和吸收。马萨诸塞州阿默斯特大学的研究人员用激光加热的金丝来复制枪粉,他们试图适合石墨烯层并对此现象进行了研究。
           
                  他们发现,石墨烯会耗散动能,并在子弹的尖端形成圆锥形,并且逐渐开始破裂。裂纹是单层石墨烯的弱点,但是您可以通过使用多层石墨烯或将石墨烯嵌入聚合物基体中来克服这些裂纹。
           
                  这样可以防止裂纹扩散并使子弹的影响非常小化。通常,石墨烯的性能比凯夫拉尔(Kevlar)性能高两个寿命,众所周知,它用于防弹应用。石墨烯的动力学耗散是通常使用的不锈钢的三倍。
           
                  Goodfellow与国防工业紧密合作。我们可以提供钙钛矿用于传感器应用,凯夫拉尔用于防弹衣,或石墨烯和其他材料。Goodfellow的材料范围是无限的,从聚合物,陶瓷到金属,用于纳米材料的复合材料以及超颖材料。我想说我们的整个产品范围都适用于国防工业。

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