تصنيع هياكل جرافين فائقة التركيب ذات تدرج انحناء للمواد الهيكلية عالية القوة

الملخص في التصنيع المعاصر، يلعب معالجة المواد الهيكلية دورًا حيويًا في enabling إنشاء مكونات قوية ومخصصة ودقيقة مناسبة لتطبيقات صناعية متنوعة. ومع ذلك، تواجه تقنيات تشكيل المواد الحالية تحديات بسبب الإجهادات الداخلية والعيوب، مما يؤدي إلى انخفاض كبير في كل من الخصائص الميكانيكية ودقة المعالجة. هنا، نقوم بتطوير استراتيجية معالجة نحو هيكل الجرافين الفائق مع تدرج انحناء، مما يسمح لنا بتصنيع مواد هيكلية قوية بأشكال وظيفية مصممة بدقة. يتكون الهيكل من تجميع على شكل قوس من صفائح الجرافين positioned في مراكز انحناء متحالفة. أثناء عملية الصب بالتبخر المعتمدة على إزالة الماء، يتم شد التجميع عبر تأثير شعري، مما يؤدي إلى انحناء محلي. من خلال ضبط مسافة محور المركز وزاوية الميل بدقة، نحقق تحكمًا دقيقًا على شكل الهيكل الناتج. ومن الجدير بالذكر أن الإجهاد الداخلي يتم استغلاله لتعزيز هيكل mortise and tenon مصمم، مما يؤدي إلى قوة انضمام عالية تصل إلى ~200 ميغا باسكال. تعالج هذه الطريقة المبتكرة التحديات التي تواجه تقنيات تشكيل المواد الحالية وتفتح المزيد من الاحتمالات لتصنيع مكونات قوية ومحددة الشكل بدقة.