聚丙烯自增強(qiáng)復(fù)合材料的優(yōu)勢。圖片來源：韓國科學(xué)技術(shù)研究院
韓國科學(xué)家使用一種聚丙烯聚合物，成功開發(fā)出一種純凈的自增強(qiáng)復(fù)合材料，其機(jī)械性能位居同類自增強(qiáng)復(fù)合材料榜首，有望替代飛機(jī)用碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，加速“空中出租車”時代的到來。研究成果刊發(fā)于最新一期《化學(xué)工程》雜志。
為推進(jìn)城市空中交通等未來出行方式的實現(xiàn)，科學(xué)家們需要開發(fā)出具有優(yōu)異物理性能和可回收性能的新材料。自增強(qiáng)復(fù)合材料價格低廉、重量輕，且在處理和回收方面具有優(yōu)勢，因此，被寄望于能替代飛機(jī)用碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。
目前，科學(xué)家們在制造自增強(qiáng)復(fù)合材料時，會將化學(xué)成分不同的物質(zhì)混合在增強(qiáng)體或基體內(nèi)，以提高流動性和滲透性，但這樣會使所得到的材料物理性能和可回收性較差。
在最新研究中，韓國科學(xué)技術(shù)研究院、漢陽大學(xué)和全北國立大學(xué)研究人員組成的聯(lián)合團(tuán)隊，通過四軸擠出工藝調(diào)整聚丙烯基體的鏈結(jié)構(gòu)，成功控制了其熔點、流動性和浸透程度，開發(fā)出了一種純凈的自增強(qiáng)復(fù)合材料。
與先前的研究相比，新獲得的自增強(qiáng)復(fù)合材料擁有迄今最高水平的機(jī)械性能，其黏附強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度和抗沖擊性分別提高了333%、228%和2700%。而且，當(dāng)被用作小型無人機(jī)的框架材料時，該材料比傳統(tǒng)的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料輕52%，飛行時間增加了27%，證實了其在下一代飛行應(yīng)用中的潛力。
