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航天鋁基複合材料

生活 更新时间:2024-08-03 01:11:39

來源:科技日報

航天鋁基複合材料(新型航天複合材料耐高溫又耐氧化)1

    科技日報莫斯科7月26日電 (記者董映璧)俄羅斯科研人員基于碳氮化铪,開發出一種用于航空航天領域的新型耐火複合材料。同時,碳化矽的添加提高了複合材料的熔點、導熱性和抗氧化性,降低了材料的密度和生産中的能源成本。相關研究結果近日發表在《國際陶瓷》上。

    在太空探索研究和實踐中,當航天器穿過地球大氣層時,某些部件必須承受2000℃以上的高溫負荷。為此,這些部件使用了由複合材料制成的隔熱塗層。通常複合材料需要有很高的抗氧化性,而最常見的碳—碳複合材料無法在1600℃以上的溫度下使用,高于該溫度時這種材料的氧化會變得無法控制,氧氣的主動供應和氣态反應産物的形成會導緻塗層完全燒毀。

    俄羅斯國家研究型技術大學結構陶瓷材料實驗室研究員德米特裡·莫斯科夫斯基赫表示,研究發現基于碳氮化铪的新型複合材料既耐高溫又耐氧化。通過在氮氣中燃燒铪與碳的混合物來合成碳氮化铪,并使用等離子體燒結來獲得塊狀材料。這是一種簡單、快速和節能的方法,适用于工業生産。該材料不僅在2000℃以上的溫度下具有很高的抗氧化性,而且還具有很高的機械和熱物理性能。他稱,碳化矽的添加提高了抗氧化性,并且幾乎使密度降低了一半而機械性能卻沒有下降。

    莫斯科夫斯基赫說,這種材料可用于制造航天火箭。由新複合材料制成的結構段将在經受最大熱負載的完全流動停滞點上提供高效的熱保護。未來,研究人員打算開發利用新型複合材料生産在高速氣流中運行的各種結構元件的技術。


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