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    新型航天復合材料耐高溫又耐氧化

    2022-07-28 08:13 來源:環(huán)球網(wǎng) 閱讀數(shù):635

    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鉿,開發(fā)出一種用于航空航天領(lǐng)域的新型耐火復合材料。同時,碳化硅的添加提高了復合材料的熔點、導熱性和抗氧化性,降低了材料的密度和生產(chǎn)中的能源成本。相關(guān)研究結(jié)果近日發(fā)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,這些部件使用了由復合材料制成的隔熱涂層。通常復合材料需要有很高的抗氧化性,而最常見的碳—碳復合材料無法在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態(tài)反應產(chǎn)物的形成會導致涂層完全燒毀。

    俄羅斯國家研究型技術(shù)大學結(jié)構(gòu)陶瓷材料實驗室研究員德米特里·莫斯科夫斯基赫表示,研究發(fā)現(xiàn)基于碳氮化鉿的新型復合材料既耐高溫又耐氧化。通過在氮氣中燃燒鉿與碳的混合物來合成碳氮化鉿,并使用等離子體燒結(jié)來獲得塊狀材料。這是一種簡單、快速和節(jié)能的方法,適用于工業(yè)生產(chǎn)。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,碳化硅的添加提高了抗氧化性,并且?guī)缀跏姑芏冉档土艘话攵鴻C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。由新復合材料制成的結(jié)構(gòu)段將在經(jīng)受最大熱負載的完全流動停滯點上提供高效的熱保護。未來,研究人員打算開發(fā)利用新型復合材料生產(chǎn)在高速氣流中運行的各種結(jié)構(gòu)元件的技術(shù)。

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