俄羅斯為航空航天研制出一種新型保護性復合材料

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俄羅斯衛星 - 俄羅斯衛星通訊社, 1920, 26.07.2022
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俄羅斯國家研究型技術大學NUST MISIS的科學家研制出一種用於航空航天領域的新型耐火復合材料。
研發人員說,他們能夠同時提高材料的熔點、導熱性和抗氧化性,並降低材料的密度和生產中的能源成本。研究結果發表在《國際陶瓷》 (Ceramics International) 上。
在火箭和太空技術中,當穿過地球大氣層時,某些部件必須承受2000攝氏度以上溫度下的密集載荷。科學家說,這些部件採用了由復合材料製成的隔熱塗層。
然而,在這種條件下必須使材料對抗強烈的氧化。因此,最常見的碳-碳復合材料無法在1600攝氏度以上的溫度下的溫度下使用,高於該溫度時氧化會變得無法控制——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。
由韋羅妮卡·蘇沃羅娃、安德烈·涅帕普捨夫、德米特里·莫斯科夫斯基赫組成的俄羅斯國家研究型技術大學NUST MISIS“結構陶瓷材料實驗室”的科研工作組開發出一種基於碳氮化鉿的既耐高溫又耐氧化的新型復合材料。
“我們提出的復合材料不僅在2000攝氏度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。碳化硅的添加提高了抗氧化性,並且幾乎使密度降低了一半而機械性能卻沒有下降”,實驗室負責人莫斯科夫斯基赫介紹說。
© NUST MISIS 實驗室科研隊伍
 實驗室科研隊伍 - 俄羅斯衛星通訊社, 1920, 26.07.2022
實驗室科研隊伍
他說,這種材料可用於製造航天火箭和其它先進技術的國產部件。製造者解釋說,由新復合材料製成的結構段將在經受最大熱負載的完全流動停滯點上提供高效的熱保護。
科學家透露,碳氮化鉿是通過在氮氣中燃燒鉿與碳的混合物來合成的,並使用放電等離子燒結來獲得塊狀材料。他們說,這是一種適用於工業生產的簡單、快速且節能的方法。
在下一階段,科學家們打算研究出利用新型復合材料生產在高速氣流中運行的各種結構的元件的技術。
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