SBIR Phase I: The Digital Spinneret

SBIR 第一阶段:数字喷丝板

基本信息

  • 批准号:
    1046412
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 15万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2011
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2011-01-01 至 2011-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

This Small Business Innovation Research Phase I project will determine optimal process parameters for massively parallel Laser Chemical Vapor Deposition (LCVD) of silicon carbide fibers by building on work already performed at the proposing company, Rensselaer Polytechnic Institute, and the University of Montreal. Ceramic fibers are typically produced using polymeric precursors, which means that stoichiometrically pure fibers are almost impossible to attain, limiting (usually severely) their potential performance in the demanding applications they are intended for. Our direct LCVD production method for pure fibers produces high purity monofilaments in a single "extrusion microtube", but commercial scale-up requires a sea change in manufacturing approach. Phase I research will investigate the parameters involved in creating a "Digital Spinneret" (DS) that grows many fibers at once. The DS approach provides the fiber stability and growth conditions found in microtubes with the opportunity to grow hundreds or thousands of pure fibers at a time. By creating a DS test bed platform, the Phase I research will identify the conditions under which such fibers may be grown on a DS, including precursor gas mixtures, laser power and geometry, and fiber geometry, while also providing inputs to an engineering path toward massive parallelization. The broader impact/commercial potential of this project is quite large, as it bears directly on scaled production of high purity ceramic fibers. While the near-term focus is on SiC fibers for turbo machinery, the technology developed will be applicable to fibers of any material where standard CVD has been successful, such as boron and boron carbide in armor and high strength-to-weight structures, tungsten carbide for tooling/ wear, and magnesium diboride for superconducting wires. The markets for high performance fibers include military and aerospace (turbo machinery, rockets, advanced structures), automobile, biomedical, energy, and other industries that require advanced materials with exceptional strength, stiffness, heat resistance and/or chemical resistance. These are fast-growing fiber markets with great potential, the collective size of which exceeds $1 billion. The energy footprint of parallelized LCVD is 1/1000th that of competing methods because energy is only used where needed - in the fiber growth region - and precursor waste is minimized as well. This provides huge cost and environmental advantages over standard production methods. This platform technology is largely material-agnostic, decoupling development costs from specific materials. Finally, successful development of high-performance-fiber capacity at scale solves the problem of domestic supply, an issue of considerable national concern.
该小型企业创新研究第一阶段项目将通过建立在提议公司Rensselaer Polytechnic Institute和蒙特利尔大学已经完成的工作基础上,确定碳化硅纤维大规模并行激光化学气相沉积(LCVD)的最佳工艺参数。 陶瓷纤维通常使用聚合物前体生产,这意味着几乎不可能获得化学计量纯的纤维,从而限制(通常严重)它们在要求苛刻的应用中的潜在性能。 我们的纯纤维直接LCVD生产方法在单个“挤出微管”中生产高纯度单丝,但商业规模扩大需要制造方法的巨大变化。 第一阶段的研究将调查在创建一个“数字喷丝板”(DS),一次生长许多纤维所涉及的参数。DS方法提供了微管中的纤维稳定性和生长条件,有机会一次生长数百或数千根纯纤维。 通过创建DS测试台平台,第一阶段研究将确定这些纤维在DS上生长的条件,包括前体气体混合物,激光功率和几何形状以及纤维几何形状,同时还为大规模并行化的工程路径提供输入。该项目的广泛影响/商业潜力相当大,因为它直接关系到高纯度陶瓷纤维的规模化生产。虽然近期的重点是用于涡轮机械的SiC纤维,但开发的技术将适用于标准CVD已成功的任何材料的纤维,例如装甲和高强度重量比结构中的硼和碳化硼,用于工具/磨损的碳化钨,以及用于超导导线的二硼化镁。 高性能纤维的市场包括军事和航空航天(涡轮机械、火箭、先进结构)、汽车、生物医学、能源和其他需要具有优异强度、刚度、耐热性和/或耐化学性的先进材料的行业。 这些都是具有巨大潜力的快速增长的光纤市场,其总规模超过10亿美元。 并行LCVD的能源足迹是竞争方法的1/1000,因为能源仅在需要的地方(纤维生长区域)使用,并且前体废物也被最大限度地减少。 与标准生产方法相比,这提供了巨大的成本和环境优势。 该平台技术在很大程度上与材料无关,将开发成本与特定材料分离。 最后,大规模成功开发高性能纤维生产能力解决了国内供应问题,这是一个相当令人关注的问题。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Joseph Pegna其他文献

Influence of solution parameters for the fast growth of ZnO nanostructures by laser-induced chemical liquid deposition
  • DOI:
    10.1007/s00339-008-4857-8
  • 发表时间:
    2008-09-04
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.800
  • 作者:
    Christian Fauteux;My Ali El Khakani;Joseph Pegna;Daniel Therriault
  • 通讯作者:
    Daniel Therriault

Joseph Pegna的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Joseph Pegna', 18)}}的其他基金

SBIR Phase I: Designing an Immune System Response Into High-Temperature Ceramic Matrix Composite Materials (CMC)
SBIR 第一阶段:设计高温陶瓷基复合材料 (CMC) 的免疫系统响应
  • 批准号:
    1248813
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SBIR Phase II: The Digital Spinneret
SBIR 第二阶段:数字喷丝头
  • 批准号:
    1152698
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Exploratory Investigation of Laser Induced CVD Applied to Micromechanical Fabrication
激光诱导 CVD 应用于微机械制造的探索性研究
  • 批准号:
    9314071
  • 财政年份:
    1993
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Presidential Young Investigator Award: High-Dimensional Paradigm in Geometric Design
总统青年研究员奖:几何设计的高维范式
  • 批准号:
    9057059
  • 财政年份:
    1990
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Research Initiation: Second Order Continuous Blending of Functional Surfaces
研究启动:功能表面的二阶连续混合
  • 批准号:
    9096214
  • 财政年份:
    1989
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Research Initiation: Second Order Continuous Blending of Functional Surfaces
研究启动:功能表面的二阶连续混合
  • 批准号:
    8809149
  • 财政年份:
    1988
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Continuing Grant

相似国自然基金

Baryogenesis, Dark Matter and Nanohertz Gravitational Waves from a Dark Supercooled Phase Transition
  • 批准号:
    24ZR1429700
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
ATLAS实验探测器Phase 2升级
  • 批准号:
    11961141014
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    3350 万元
  • 项目类别:
    国际(地区)合作与交流项目
地幔含水相Phase E的温度压力稳定区域与晶体结构研究
  • 批准号:
    41802035
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    12.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于数字增强干涉的Phase-OTDR高灵敏度定量测量技术研究
  • 批准号:
    61675216
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于Phase-type分布的多状态系统可靠性模型研究
  • 批准号:
    71501183
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    17.4 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
纳米(I-Phase+α-Mg)准共晶的临界半固态形成条件及生长机制
  • 批准号:
    51201142
  • 批准年份:
    2012
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
连续Phase-Type分布数据拟合方法及其应用研究
  • 批准号:
    11101428
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    23.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
D-Phase准晶体的电子行为各向异性的研究
  • 批准号:
    19374069
  • 批准年份:
    1993
  • 资助金额:
    6.4 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

SBIR Phase I: An inclusive machine learning-based digital platform to credential soft skills
SBIR 第一阶段:一个基于机器学习的包容性数字平台,用于认证软技能
  • 批准号:
    2317077
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SBIR Phase I: CAS: DIGITAL TWIN FOR CLIMATE RESILIENCE ANALYTICS
SBIR 第一阶段:CAS:气候复原力分析的数字孪生
  • 批准号:
    2335269
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SBIR Phase II: Computer Aided Design Toolkit for Desktop Digital Fabrication of Circuits on Paper
SBIR 第二阶段:用于纸上电路桌面数字制造的计算机辅助设计工具包
  • 批准号:
    2233004
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
SBIR Phase I: Automatic, Digital Classification and Counting of Mosquitos to Allow More Effective Vector Control
SBIR 第一阶段:对蚊子进行自动数字分类和计数,以实现更有效的病媒控制
  • 批准号:
    2233676
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SBIR Phase II: Building the digital twin of radiology operations
SBIR 第二阶段:构建放射学操作的数字孪生
  • 批准号:
    2304514
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
SBIR Phase II: HealthText: Providing digital healthcare navigation for underserved communities in the US
SBIR 第二阶段:HealthText:为美国服务欠缺的社区提供数字医疗导航
  • 批准号:
    2329425
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
SBIR Phase II: A digital platform to support food allergy oral immunotherapy treatments
SBIR II 期:支持食物过敏口服免疫疗法的数字平台
  • 批准号:
    2233429
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
SBIR Phase I: A Fully Autonomous Prognostic Digital Twin for Smart Manufacturing
SBIR 第一阶段:用于智能制造的完全自主预测数字孪生
  • 批准号:
    2317579
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SBIR Phase I: Automated Gram Stain Interpretation Via Digital Holographic Microscopy
SBIR 第一阶段:通过数字全息显微镜进行自动革兰氏染色解读
  • 批准号:
    2321453
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SBIR Phase II: AI for Enhanced Processing of Digital Conversations
SBIR 第二阶段:人工智能增强数字对话处理
  • 批准号:
    2304322
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了