中國粉體網(wǎng)訊 飛天巡洋,動力先行,。作為航天器“心臟”的發(fā)動機,,在航空航天科技的發(fā)展過程中起著關(guān)鍵性作用。發(fā)動機是復雜而精密的高端戰(zhàn)略裝備,,但是能同時滿足耐高溫,、性能穩(wěn)定、長壽命使用要求的材料體系非常有限,。
現(xiàn)階段,,航天發(fā)動機燃燒室、渦輪等高溫結(jié)構(gòu)的材料仍以高溫合金為主,。經(jīng)過40多年發(fā)展,,以單晶合金為代表的金屬材料耐溫能力大幅提高,但仍與發(fā)動機燃燒溫度相差較大,,而且在新一代發(fā)動機中,,差距逐漸增大。
陶瓷材料作為一種輕質(zhì),、高性能的結(jié)構(gòu)復合材料在高溫領域應用廣泛,,優(yōu)異的高溫性能使其可替代高溫合金材料成為在航天發(fā)動機上特別是在發(fā)動機核心機上使用的候選材料之一。
據(jù)俄羅斯《消息報》網(wǎng)站18日報道,,俄羅斯工程師在世界上首次開發(fā)出了用陶瓷制造火箭發(fā)動機的技術(shù),。這種發(fā)動機比金屬發(fā)動機更耐高溫,因而效率更高,。
報道稱,,因為陶瓷材料密度更低,這將使火箭能夠在使用更少燃料的情況下將更多的貨物送入軌道,。開發(fā)人員認為,,現(xiàn)在可以用陶瓷制造用于能源行業(yè)的各種熱力機器的渦輪機。
報道表示,,工程師們學會了如何將陶瓷零部件拼接為一個整體,。發(fā)動機的主要性能指標之一是所謂的有效效率。它顯示了系統(tǒng)在能量轉(zhuǎn)換方面的效率,,有效效率越高,,就意味著越節(jié)能。
Ekipo公司負責開發(fā)陶瓷粘合技術(shù)的項目經(jīng)理捷姆金說:“我們做了一個手掌大小的發(fā)動機樣品,。這東西看上去沒有什么不尋常之處,,但現(xiàn)在世界上還沒有人能制造出這樣的引擎。我們學會了如何拼接陶瓷,,使接縫不明顯,,其強度完全不遜色于一體成型材料,。”
研發(fā)人員稱,,如果用陶瓷制造渦輪發(fā)動機,,其效率將比合金發(fā)動機提高15%以上。
測試表明,,采用新技術(shù)制造的陶瓷產(chǎn)品可以有效抵御液體火箭發(fā)動機中發(fā)生的所謂熱沖擊,,也就是在一秒半的時間內(nèi)從室溫到近2000℃的溫差。測試報告顯示,,發(fā)動機樣品經(jīng)受住了120多次這樣的熱沖擊,。專家指出,陶瓷發(fā)動機不僅適用于太空,。在電力機械制造中,,它也能派上用場,比如用于便攜式發(fā)電站,。
參考來源:
[1]參考消息網(wǎng)
[2]楊金華.航空發(fā)動機用陶瓷基復合材料研究進展