據俄羅斯《消息報》網站8月18日報道，俄羅斯工程師在世界上首次開發出了用陶瓷制造火箭發動機的技術。這種發動機比金屬發動機更耐高溫，因而效率更高。此外，陶瓷比金屬輕，也就是說可以減少發動機自重，增加有效載荷。這将使火箭能夠在使用更少燃料的情況下将更多的貨物送入軌道。此外，開發人員認為，現在可以用陶瓷制造用于能源行業的各種熱力機器的渦輪機。
報道稱，工程師們學會了如何将陶瓷零部件拼接為一個整體。發動機的主要性能指标之一是所謂的有效效率，它顯示了系統在能量轉換方面的效率，該指标越高就越節能。
今天，包括内燃機在内的熱動力發動機的有效效率水平已經達到了天花闆。通過改變設計來進行提高幾乎已不可能，但通過提高工作介質的溫度來提升效率是可行的。問題是現在的發動機由金屬合金制成，最高隻能承受1700攝氏度，多數情況下耐溫範圍在1200至1400攝氏度之間。
報道指出，一種應對辦法是使用陶瓷，如能耐受2000攝氏度高溫的氧化鋁。但主要問題是，要制造出像渦輪發動機這樣複雜的結構，需要把多個部件拼接成一體。過去通常認為，将多個陶瓷元件“黏合”成一個整體是不可能的。更準确地說，有可能拼接在一起，但由此産生的結構将非常脆弱，無法承受任何載荷。
Ekipo公司負責開發陶瓷黏合技術的項目經理捷姆金說：“我們做了一個手掌大小的發動機樣品。它看上去并沒有不尋常之處，但現在世界上還沒有人能制造出這樣的引擎。我們學會了如何拼接陶瓷，使接縫不明顯，其強度完全不遜色于一體成型材料。”
工程師開發出一種特殊的陶瓷零件拼接技術。用一種納米制劑塗抹接縫，并在特定溫度條件下連接零件，考慮了加熱過程中的陶瓷相變。
研究人員稱，如果用陶瓷制造渦輪發動機，其效率将比合金發動機提高15%以上，這一目标是通過提高工作介質的溫度和放棄冷卻系統來實現的。
報道稱，測試表明，采用新技術制造的陶瓷産品可以有效抵禦液體火箭發動機産生的所謂熱沖擊，也就是在1.5秒的時間内從室溫到近2000攝氏度的溫差。測試報告顯示，發動機樣品經受住了逾120次這樣的熱沖擊。
專家指出，在電力機械制造中，陶瓷發動機也能派上用場，比如用于便攜式發電站。該陶瓷渦輪機由氧氣和煤油混合物驅動，功率為15千瓦，可為四間公寓供電。
圖片說明 俄羅斯PD-8航空發動機（俄羅斯衛星通訊社）
來源：參考消息網
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