Команда исследователей из Национальной лаборатории Оук-Ридж в США, разработала лазерный процесс, который может составлять композиты углеродного волокна и алюминия намного дешевле и надежнее.
Соединение углеродного волокна и алюминия требует предварительного очищения элементов от сторонних веществ для улучшения связи. Существующая практика работы с этими материалами включает в себя подготовку поверхностей с абразивными методиками и растворителями. Такие процессы одновременно трудоемки и вредны для окружающей среды. Команда из США разработала процесс, в котором для ранее вредной обработки используется безвредный лазер.
Лазер проникает в верхний слой материала, оставляя при этом чистым алюминий и наружные углеродные волокна, он как бы точечно выжигает все посторонние соединения из элементов, не травмируя основной материал. В результате адгезия между алюминием и углеродом значительно улучшается, и композит лучше выполняет свои функции.
Тестирование показало, что прочность одного из образцов на сдвиг и нагрузку увеличилась на 15-16 процентов в сравнении с показателями образцов приготовленных «по старинке». Приготовленный при помощи лазера композит может также и поглощать на 200 процентов больше энергии, что хорошо сказывается на безопасности при ударах, это дает вероятность того, что авто в котором будет использован композит при серьезной аварии не раздавит пассажира.
Партнер проекта Magna International воодушевлен результатами исследования и хочет вписать данный процесс в производство. Адриан Сабау, руководитель исследовательской группы, представит результаты трудов команды 22-26 мая на конференции по продвижению материалов и технических процессов в Лон-Бич Калифорнии.
Появление такого процесса может привести к принятию композита во многих сферах, а также более активному продвижению его там, где он уже был востребован, например, промышленность и автомобили.
«Наша техника значительно превосходит обычные методы подготовки поверхности», — говорит Сабау: «В сочетании с резким снижением стоимости углеродного волокна, это является важным шагом на пути к более широкому использованию такого облегченного высокопрочного материала в автомобилях, которые могли бы уменьшить вес легковых и грузовых автомобилей до 340 килограммов.»
