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在火箭和太空技術(shù)中，當(dāng)穿過地球大氣層時(shí)，某些部件必須承受2000攝氏度以上溫度下的密集載荷。科學(xué)家說，這些部件采用了由復(fù)合材料制成的隔熱涂層。然而，在這種條件下必須使材料對(duì)抗強(qiáng)烈的氧化。常見的碳-碳復(fù)合材料無法在1600攝氏度以上的溫度下使用，高于該溫度時(shí)氧化會(huì)變得無法控制——氧氣的主動(dòng)供應(yīng)和氣態(tài)反應(yīng)產(chǎn)物的形成會(huì)導(dǎo)致涂層完全燒毀。
由韋羅妮卡·蘇沃羅娃、安德烈·涅帕普舍夫、德米特里·莫斯科夫斯基赫組成的俄羅斯研究型技術(shù)大學(xué)NUST MISIS“結(jié)構(gòu)陶瓷材料實(shí)驗(yàn)室”的科研工作組開發(fā)出一種基于碳氮化鉿的新型復(fù)合材料，既耐高溫又耐氧化。
“我們提出的復(fù)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(jī)械和熱物理性能。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耄鴻C(jī)械性能卻沒有下降”，實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人莫斯科夫斯基赫介紹說。
這種材料可用于制造火箭和其它部件。制造者解釋說，由新型復(fù)合材料制成的結(jié)構(gòu)段將在經(jīng)受大熱負(fù)載的完全流動(dòng)停滯點(diǎn)上提供高效的熱保護(hù)。
科學(xué)家透露，碳氮化鉿是通過在氮?dú)庵腥紵x與碳的混合物來合成、經(jīng)放電等離子燒結(jié)獲得塊狀材料。這是一種適用于工業(yè)生產(chǎn)的簡(jiǎn)單、快速且節(jié)能的方法。在下一階段，科學(xué)家們打算研究利用新型復(fù)合材料生產(chǎn)在高速氣流中運(yùn)行的各種結(jié)構(gòu)元件的技術(shù)。