(PhysOrg.com)-CSIRO-forskare har satt sig som mål att producera en ny generation superstarka, lätta polymerkompositmaterial för användning i flygplan, vägfordon, tåg och färjor.

Flygindustritillverkare har redan omfamnat viktminskande kompositer, men tills nyligen användes de i endast ett begränsat antal applikationer. Dock, i den nya generationen flygplan som utvecklas och byggs idag, polymerkompositer används flitigt, för flygkropp och andra komponenter, spara bränsle och minska utsläppen.

Ett team som leds av Dr Stuart Bateman vid CSIRO Materials Science and Engineering håller på att designa och testa ännu lättare och starkare polymerkompositer som kommer att prestera de konventionella materialen som för närvarande används inom transportsektorn.

"Kompositer med förbättrade mekaniska egenskaper möjliggör större designflexibilitet, och nedåtmätning av väggtjocklek för ytterligare viktbesparingar, "Dr Bateman sa." Vi använder nanoteknik för att förbättra den mekaniska prestandan hos konventionella kompositmaterial, och samtidigt introducera värdefulla funktionella egenskaper som tidigare inte var möjliga i kompositer. "

Kompositmaterial med nya funktionella egenskaper skapas genom att dispergera låga koncentrationer av speciellt utvalda tillsatser i polymermatrisen. På så sätt producerar CSIRO -teamet polymerer med oöverträffade egenskaper, som styrka, styvhet, slagmotstånd, brandmotstånd, och värmereflektion.

Dr Bateman sa att en av teamets nyckelkompetenser är att designa och sprida funktionella tillsatser i nanometer skala med hjälp av konventionell polymerkompositbearbetningsutrustning.

"Tillsatsens utformning och kontroll av dess spridning är båda avgörande för att producera den blandning av egenskaper som krävs. Vi kommer att fortsätta samarbeta med tillverkare som kan utnyttja vår forskningskapacitet för att producera sina egna unika applikationer, " han sa.

Några av de nya funktionella tillsatserna är effektiva vid spårkoncentrationer, under en procent. Detta låga innehåll är en bonus eftersom det undviker oönskade förändringar i materialets bearbetningsförmåga och slutegenskaper som ytfinish, samtidigt som de mekaniska egenskaperna förbättras.

Ett bra exempel på detta är en ny generation av nanoskala flamskyddsmedel som CSIRO testar. Dessa visar sig vara överlägsna den befintliga flamskydds -tekniken, som är baserad på användning av halogenerade föreningar i koncentrationer som ofta minskar mekanisk prestanda.

Många traditionella halogenerade föreningar faller i onåd hos hälso- och miljöbyråer, skapa ett akut behov av alternativ. Superlätta kompositer med förbättrade flamskyddsegenskaper förväntas hitta användningsområden för transport, infrastruktur och i försvarsapplikationer.

Tillhandahålls av CSIRO (nyheter:web)