俄用陶瓷制造火箭发动机在世界上是首次优势非常明显

三杉的博客
2022-08-22 09:19 来自湖南

俄用陶瓷制造火箭发动机在世界上是首次优势非常明显

时评/三杉 图/来自网络

近日,据俄媒报道:俄罗斯工程师在世界上首次开发出了用陶瓷制造火箭发动机的技术。

这种发动机比金属发动机更耐高温,因而效率更高。

报道称,陶瓷比金属轻,也就是说可以减少发动机自重,增加有效载荷。这将使火箭能够在使用更少燃料的情况下将更多的货物送入轨道。

开发人员认为,现在可以用陶瓷制造用于能源行业的各种热力机器的涡轮机。

报道表示,工程师们学会了如何将陶瓷零部件拼接为一个整体。

发动机的主要性能指标之一是所谓的有效效率。

它显示了系统在能量转换方面的效率,有效效率越高,就意味着越节能。

Ekipo公司负责开发陶瓷粘合技术的项目经理捷姆金说:“我们做了一个手掌大小的发动机样品。

这东西看上去没有什么不寻常之处,但现在世界上还没有人能制造出这样的引擎。

我们学会了如何拼接陶瓷,使接缝不明显,其强度完全不逊色于一体成型材料。”

研发人员称,如果用陶瓷制造涡轮发动机,其效率将比合金发动机提高15%以上。

测试表明,采用新技术制造的陶瓷产品可以有效抵御液体火箭发动机中发生的所谓热冲击,也就是在一秒半的时间内从室温到近2000℃的温差。

测试报告显示,发动机样品经受住了120多次这样的热冲击。

专家指出,陶瓷发动机不仅适用于太空。在电力机械制造中,它也能派上用场,比如用于便携式发电站。

一般认为陶瓷容易打碎,能够作为火箭发动机的材料吗?

其实,科学家告诉我们,组成物体的晶体,如果排列不规则,就很容易碎。

如果排列得有规则,那么物体性能优良、抗温抗压本领就强。

普通的陶瓷容易碎,就是因为它里面的晶体排列得不规则。

人们现在用一种新的技术,可以把陶瓷里面的晶体重新排列,让它们变得非常有规则,这样生产出来的新陶瓷,甚至比钢铁还要坚硬。

所以,用这种新型陶瓷制成的发动机,是很牢固的。

据资料显示:工程陶瓷除在战略性新兴产业领域如航天航空领域、电子信息领域、新能源领域、节能环保领域应用外,在机械、化工、冶金等传统产业中,作为耐高温、耐磨、耐腐蚀材料,也获得广泛的应用。

陶瓷基复合材料用于航天器外壳。

碳纤维或碳化硅等陶瓷纤维增强陶瓷基复合材料已成为制造航天器外壳和火箭喷嘴(推力室)等不可或缺的材料。

HfB2、ZrB2、ZrC等用于超高温陶瓷涂层。

随着超高声速飞行器的发展,对其表面抗烧蚀和抗大气冲刷的要求也越来越高,HfB2、ZrB2、ZrC等超高温陶瓷作为高温涂层材料对提升飞行器表面的抗烧蚀和抗冲刷能力有着不可替代的作用。

氮化物复合材料用于高温透波材料。

氮化硅、氮化硼等氮化物陶瓷具有耐高温、介电常数和介电损耗低、抗蠕变和抗氧化等优异性能,可用作新一代透波材料,但很难在超高音速飞行器天线罩工作的苛刻环境下使用,因此氮化物复合材料将成为高温透波材料的发展方向。

六方氮化硼陶瓷的导热性好、微波穿透能力强,可用作雷达窗口材料,同时其密度较小,可用作飞行器的高温结构材料。

随着科学技术的蓬勃发展,复合陶瓷材料运用越来越广泛,俄罗斯在世界上首次开发出了用陶瓷制造火箭发动机的技术,是陶瓷在航天领域运用的又一新成果!

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