Casa > Novas

Aplicación de Materiais Cerámicos en Motores

2022-09-01

Como o "corazón" da nave espacial, o motor xoga un papel fundamental no desenvolvemento da tecnoloxía aeroespacial. O motor é un complexo e sofisticado equipo estratéxico de gama alta, pero o sistema de materiais que pode cumprir os requisitos de resistencia a altas temperaturas, rendemento estable e longa vida útil ao mesmo tempo é moi limitado.
Nesta fase, os materiais de estruturas de alta temperatura, como as cámaras de combustión e as turbinas dos motores aeroespaciais, aínda están dominados polas superaliaxes. Despois de máis de 40 anos de desenvolvemento, a resistencia á temperatura dos materiais metálicos representados por aliaxes monocristais mellorou moito, pero aínda está lonxe da temperatura de combustión do motor e, na nova xeración de motores, a diferenza está aumentando gradualmente. .
Como un material composto estrutural lixeiro e de alto rendemento, o material cerámico é amplamente utilizado no campo de altas temperaturas. O seu excelente rendemento a altas temperaturas convérteo nun dos materiais candidatos para substituír materiais de superaliaxe nos motores aeroespaciais, especialmente nos motores do núcleo do motor.
Segundo un informe no sitio web da rusa "Izvestia" o pasado día 18, os enxeñeiros rusos desenvolveron a tecnoloxía de facer motores de foguetes con cerámica por primeira vez no mundo. Estes motores son máis resistentes ás altas temperaturas que os de metal e, polo tanto, son máis eficientes.
Debido a que os materiais cerámicos son menos densos, isto permitiría que o foguete poña máis carga en órbita mentres usa menos combustible. Os desenvolvedores cren que agora a cerámica pode usarse para facer turbinas para varias máquinas térmicas da industria enerxética.
"Fixemos un motor de mostra do tamaño dunha palma", dixo o director de proxecto de Ekipo para o desenvolvemento da tecnoloxía de unión cerámica. "Non hai nada inusual nesta cousa, pero ninguén no mundo construíu nunca algo así". Motores. Aprendemos a empalmar a cerámica para que as costuras non sexan obvias e a súa resistencia non sexa inferior á do material dunha soa peza.
Segundo os investigadores, se o motor de turbina é de cerámica, a súa eficiencia será máis dun 15% superior á do motor de aliaxe.
As probas demostraron que os produtos cerámicos feitos coa nova tecnoloxía poden resistir eficazmente o chamado choque térmico que se produce nos motores de foguetes líquidos, é dicir, a diferenza de temperatura desde a temperatura ambiente ata case 2.000 graos centígrados en segundo e medio. Os informes de proba mostraron que as mostras do motor sobreviviron a máis de 120 choques térmicos deste tipo. Os expertos sinalan que os motores cerámicos non son só para o espazo. Tamén pode ser útil na construción de máquinas, como os aneis de pistóns de cerámica mariña.