Kuzey Bölgeleri, sualtına yakınlaşmaya yönelik bazı temel çözümlerin, malzeme hatalarının sadece pahalı değil, aynı zamanda modern temel betonarme, sualtı araçlarının (AUV) ve hidroksit denizlerin aşırı derecede iyileştirici bir şekilde kullanılmasının, bu nedenlere uygun bir şekilde uygulanan kimyasal maddelere ve iklim izleme talebinin, modern temel kimyasalların ve iklim izleme ihtiyacına sahip olduğu, modern temel kimyasal maddelere girişilmesini gerektirdiğini ileri sürmek için güvenli bir şekilde çalışması gerektiğini ileri sürüyor.
The Unforgiving Arctic Environment: A Material Scientist's Checklist
Çözümleri incelemeden önce, sertliği azaltmak ve aniden kırılmak için hassastır.İlk olarak, soğuk sularda daha yüksek oksijenli betonarmeler ile donatılabilir.
Yapısal Dürüstlük için Gelişmiş Alaşımlar
Metalik bileşenler Arctic keşif gemilerinin arka kemiğidir, buz kırıcılar, alt deniz baskı konutları ve sondaj çığlıkları. kutup hizmeti için bir alaşım seçimi sadece korozyon direncine değil, yüksek kırıklıklarını korumak için yeteneğindedir. Üç tane alaşım (HSLA) çelikler, yüksek çözünürlükte ve süperaustenitik paslanmaz çelikler, titanyum alaşımları ve kriyojenik nikel çelikler için ek olarak, yenir yağışlı martensitik çelikler ve yüksek güçlü yüksek kuvvetli düşük güçlü çelikler için dikkat çekiyor.
Duplex paslanmaz çelikler ve Superaustenitics
Duplex paslanmaz çelikler, karışık austenitic-ferritik mikroyapı ile, güçlü bir güç dengesi, klorür stres korozyonu önlemeye karşı direnç gösteriyoruz.Screblyon gibi sınıflar şimdi 254 SMO (UNS31254) gibi süper güçlendirici ve yapısal bileşenler, deniz hatlarına maruz kaldığı sürece, yüksek çözünürlükte standarttır.
Titanyum Alaşımlar: Hafif ve korozyon-Proof
Titanyum, derin deniz uygulamaları için uzun bir seçim yaptı, ancak donatmalarında davranışları, üst düzeye çıkan sert betonarme (Grade 2) ve Ti-6Al-4V'in kullandığı işlerden dolayı, düşük sıcaklık embrittlementi değil, ve üst düzey kütleli beton pompasının en az maliyetli şekilde dağıtılmasına neden olan metal basınç konutlarının eklediği yüksek çözünürlükte olduğu gibi.
Ağojenik Nickel Çelik ve HSLA Alternatifleri
Polarize edilmiş çelikler, yüksek çözünürlükte çelikler, yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte bulunan yüzeylere sahiptir.
Buz-Phobic ve Anti-Corrosion Kaplamalar
Yüzey mühendisliği aynı derecede kritik bir rol oynar. Mükemmel seçilmiş bir alaşım, yaz aylarında buzdan gelen sensörlere, rudderslere veya pervane bıçaklarına dayanabilecek şekilde uzlaşmaya devam edebilir.Köpektif olarak seçilmiş bir alaşım, buz kristallerinin aşındırıcı kaplamalarına karşı direnirken, yaz aylarında UV ışınlarına dayanabilecek kaplamalara da ihtiyaç duyar. Norveçli Sahil Güvenlikten gelen alan verileri doğru düzgün bir şekilde uygulanan buz-fobi kaplamalarını gösterir.
Nanoyapılı Superhidrfobik Yüzeyler
Aşırı dayanıklılıklı yüzeylerle birlikte, yüksek çözünürlükte 100 °C'nin üzerinde yapılan bir yüzeyde bulunan ve bu kaplamalar, yüksek çözünürlükte 100 milden daha düşük enerjili bir şekilde küçültülebilir.
Lubricant-Infüzyon Porous Surfaces
Pasif süperhidrofbikliğin ötesinde bir evrim, buz kaydıraklarının kendi ağırlığı veya minimum hear. Meteoroloji otobüsleri ve kamera pencereleri, tüm kış mevsimleri için buz kapamasını başarıyla engelledi. Teknoloji aynı zamanda anti-fouling arayüzleri yaratıyor, çünkü yağ tabakasının toksik bileşikler olmadan yerleşim yerini engelliyor - çevresel olarak daha hassas bir şekilde yapılanması için hassas bir şekilde yapılanması engelleniyor.
Kendi kendine has bir şekilde ve Buzfobik Elastomerik Kaplamalar
Buz etkisi, herhangi bir bariyeri çizebilir, korozyon için yol yolları oluşturabilir. Kendi kendine özgü kaplamalar içeren mikroküresel kaplamalar (örneğin, bu kaplamalar okyanusu üzerinde çok sayıda boyamak için sürekli olarak entegre edilir.)
Kompozit Malzemeler ve Hafif Yapılar
Ağırlık, Arctic'deki geniş ve manevra kabiliyetine sahip olmaktır. Kompozit malzemeler, özellikle karbon fiber takviye polimerler (CFRP) ve cam fiber takviye polimerler (GFRP), araştırma zanaatlarının tasarımını dönüştürmüşlerdir. Yüksek özel güç ve sertlik, daha uzun dayanıklılık sağlarken, daha fazla işlevsellik hassas bir araç için faydalı olur.
Karbon Fiber, Subsea Hulls'te Polimerleri Dondurdu
Buz raflarının altındaki haftalar için kullanılan aUV ve glidersler baskıya dayanıklı, buoyant hulls. CFRP, ağırlığın bir kısmını titanyumun, ancak soğuk ortamlardaki davranışları dikkatli bir şekilde çözülür. / Hugin AUVe ve bu sayede, Norveçli teknelerin yüksek çözünürlükte kullanıldığı dört kat daha yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte kullanılan yüksek çözünürlükte bulunan 4 adet karbonat kaplamaları için daha fazla ısıtılabilir.
Sandviç Panel ve Köpük Kirliliği Etkisi için
Yüzey araçları ve buz destekli iş tekneleri giderek artan şekilde, kontrollü bir şekilde sandviç inşaatlarını kullanıyor, korkunç hull klorür (VPN) veya polietilen beton betonarme proseslerini hafif üretime alan, kolayca temizlenebilir anketler için, bu paneller uzaktan Arctic alüminyum veya çelik kaplamalar için imkansız bir şekilde enerji sunuyor.
Freeze-Thaw Durability ve Hybrid Fiber Architectures
Kutup ilkbaharında tekrarlanan diurnal sıcaklık, birkaç ay içinde on yıl Arctic servisini simüle eden, camlı bir optik komplikeli kaplama sırasındaki karbon basıncının %95'ini azaltan ve daha yüksek ısınıcı bir şekilde azaltan bir yüzeysel betonda yapılanmasıyla ilgili olarak, kristalin optik bir optik diskal tabakasının daha düşük nemlendirme ve daha yüksek ısıtılması için gerekli olan ölçümler ile ilgili olarak, temellenen veri sürüş kurallarının, kutup sınıfı gemilerinde 10 yıl boyunca kompozit bir şekilde kullanılmasını sağlar.
Akıllı Malzemeler ve In-Situ Health İzleme
Arctic misyonları karanlık ve erişilebilirlik aylarına kadar uzatıldığı gibi, ekipman kendi kendini teşhis etmeli ve kendini yöneten elektronik hasarlar ile akıllı malzemeler ve gömülü sensörler kendi sağlıklarını ve hatta uzaktan onarımları için pratik bir gerçeklik haline getiriyor. Bu yetenek kutup bölgelerdeki pahalı ve tehlikeli insan müdahalesi ihtiyacını azaltmak için bir zorunluluk değildir.
Kendi kendini tanımlayan Kompozitler ve Gömülü Fiber Optikleri
Karbon fiber’in doğal elektrik iletkenliği, hasar verici bir eğime hizmet etmesini sağlar.Demokratlı bir optik sensörler (Fiber Bragg Hogs) ile yapılan küçük bir akım, sabit bir diskin değiştirilmesine izin veren, sabit olmayan bir şekilde sabit olmayan bir şekilde yapılanması sağlar.
Şekil Memory Alloys, Piezoelektrik Sensörleri ve Kendi kendini Yeniden Tanımlama
Nitinol gibi hafıza alaşımları (SMAs) eğitimli bir şekle sahip olabilir ve bir dönüşüm sıcaklığının üzerinde ısıtıldığında geri kazanılabilir.In Arctic applications, SMAs henüz birincil elementlere entegre edilirken, SMA tabanlı kendi kendine dayalı bir şekilde, daha fazla boşluklı çalışma, SMA telleri otonomi ile ısıtılabilir.
Sürdürülebilirlik ve Çevre Ayak izi
Arctic'in pristine ekosistemi, malzeme inovasyonunun çevresel stilleşme pahasına takip edilmediğini talep ediyor. Yaşam döngüsü şimdi malzeme seçimi, hammadde ekstraksiyondan elde edilen ekstraksiyondan elde edilen kısıtlamalara kadar, yüzeylerdeki tehlikeli maddeler ve kompozitlerdeki baskıya son derece daha sürdürülebilir malzemeler ve süreçlere doğru geçişler hızlanıyor.
Biyo-tafik ve Recyclable Composites
Flax, hemp ve basalt elyaflar henüz güneş dışı karbonlar için yenilenebilir takviyeler olarak araştırılıyor, tam resilite veya biyodegradasyon ile birlikte, termoplastik kompozitler, karbon ayak izinin daha yüksek olmasına rağmen, organik bir camdan çıkarmanın gerekli olduğunu gösteriyorlar.
Yaşam döngüsü Analizi, Eko-Design ve Geometrik Ekonomi
Kuzeyli ülkeler, araştırma gemilerinde kamu satın alma kurallarına dahil edilir. Buzullu bir araştırma gemisinin LCA'sı, son zamanlarda İsveç Çevre Araştırma Enstitüsü tarafından yayınlanan üç hull malzeme senaryosu ile karşılaştırılır - tümleşik çelik, yüksek güçlü düşük güçlü çelik - karmakarışıklıklı bir şekilde yeniden sınıflandırmak için - kutuplama kurallarının daha pahalı bir şekilde yeniden tanımlanması ve yeni biyo-parçalamalar için yeni bir şekilde kullanılması gerekir.
Gelişen Sınırlar ve Sonraki Decade
Ek olarak, ABD Sahil Güvenlikleri tarafından yapılan mikroyapımları, betonlu betonlu çalışma birimlerinde veya uzaktan kumandanlı betonlarda betonarme yapılarını kullanarak, yüksek çözünürlükte bulunan mikroyapıları tasarlamak için ihtiyaç duyabilir.
Alt deniz iskelesinde yeniden şarj edilen ve enerji-avşanlı bileşikler, insan dokunuşu olmadan yıllardır iş başında olan bir serbest sualtı aksanlığı, kutuplu bölgelerin tartışılması, bu malzemelerden inşa edilen ekipman, hem kırılgan hem de gelecek on yıl boyunca yapılan kimyasal yapının tamamen gelişmiş olması için, daha derin biyo-politikaların daha yüksek düzeydeki dinamik bir şekilde onarılması için, daha yüksek çözünürlükte bulunan ve jeopolitik aktivitenin daha yüksek düzeydeki temelleri kullanarak, bu malzemelerden inşa edilen ekipman, gözlerimiz ve kulaklarımız olacak.