新型航天複合材料耐高溫又耐氧化
科技日報莫斯科7月26日電 (記者董映璧)俄羅斯科研人員基於碳氮化鉿,開發出一種用於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產中的能源成本。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製成的隔熱塗層。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,高於該溫度時這種材料的氧化會變得無法控製,氧氣的主動供應和氣態反應產物的形成會導致塗層完全燒毀。
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裏·莫mo斯si科ke夫fu斯si基ji赫he表biao示shi,研yan究jiu發fa現xian基ji於yu碳tan氮dan化hua鉿ha的de新xin型xing複fu合he材cai料liao既ji耐nai高gao溫wen又you耐nai氧yang化hua。通tong過guo在zai氮dan氣qi中zhong燃ran燒shao鉿ha與yu碳tan的de混hun合he物wu來lai合he成cheng碳tan氮dan化hua鉿ha,並bing使shi用yong等deng離li子zi體ti燒shao結jie來lai獲huo得de塊kuai狀zhuang材cai料liao。這zhe是shi一yi種zhong簡jian單dan、快速和節能的方法,適用於工業生產。該材料不僅在2000℃以(yi)上(shang)的(de)溫(wen)度(du)下(xia)具(ju)有(you)很(hen)高(gao)的(de)抗(kang)氧(yang)化(hua)性(xing),而(er)且(qie)還(hai)具(ju)有(you)很(hen)高(gao)的(de)機(ji)械(xie)和(he)熱(re)物(wu)理(li)性(xing)能(neng)。他(ta)稱(cheng),碳(tan)化(hua)矽(gui)的(de)添(tian)加(jia)提(ti)高(gao)了(le)抗(kang)氧(yang)化(hua)性(xing),並(bing)且(qie)幾(ji)乎(hu)使(shi)密(mi)度(du)降(jiang)低(di)了(le)一(yi)半(ban)而(er)機(ji)械(xie)性(xing)能(neng)卻(que)沒(mei)有(you)下(xia)降(jiang)。
莫mo斯si科ke夫fu斯si基ji赫he說shuo,這zhe種zhong材cai料liao可ke用yong於yu製zhi造zao航hang天tian火huo箭jian。由you新xin複fu合he材cai料liao製zhi成cheng的de結jie構gou段duan將jiang在zai經jing受shou最zui大da熱re負fu載zai的de完wan全quan流liu動dong停ting滯zhi點dian上shang提ti供gong高gao效xiao的de熱re保bao護hu。未wei來lai,研yan究jiu人ren員yuan打da算suan開kai發fa利li用yong新xin型xing複fu合he材cai料liao生sheng產chan在zai高gao速su氣qi流liu中zhong運yun行xing的de各ge種zhong結jie構gou元yuan件jian的de技ji術shu。
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