Дорогие читатели, Нашему шестнадцатилетнему, волонтёрскому и некоммерческому проекту для создания новой, современной версии N-N-N.ru, очень нужно посоветоваться касательно платформы нашего сайта – SYMFONY & DRUPAL 8. Платформа не простая, но обещаем – мы не займём много времени, просто нужна консультационная поддержка квалифицированного разраба. Если вы можете помочь, то связаться с нами можно на страницах Facebook.com здесь и здесь.

Новый материал поможет двигателю выдержать высокую температуру

Волокна с поверхностью, напоминающей структуру застежки-липучки, могут позволить повысить предел рабочей температуры ракет для полетов на Марс.

В Университетом Райса (Rice University) и Гленновском исследовательском центре (Glenn Research Center) НАСА разработали «ворсистые» SiC-волокна, с тем, чтобы можно было создать еще более высокую температуру внутри ракетного двигателя. Поверхность этих волокон напоминает микроскопический вариант застежки-липучки, и предполагается, что они будут не такими скользкими и поэтому не будут выскальзывать из окружающей их керамической среды, поскольку их ворсинки будут связывать их между собой. Повышение рабочей температуры важно для повышения КПД двигателя. Подробно о своей разработке ученые рассказали в статье, опубликованной в журнале Applied Materials & Interfaces.

Температуры внутри современных ракетных двигателей могут достигать 1600 ºС — при такой температуре уже плавится сталь. Но требуются еще более высокие температуры: чем выше температура, тем выше КПД, тем большую тягу может создавать двигатель и тем большую полезную нагрузку сможет нести аппарат, который приводит в движении ракета. А все это очень важно как для полетов на Марс, так и для самолетов будущего.

В поисках более высокотемпературных материалов для ракетных двигателей инженеры попытались создать стойкие и легкие композиты на основе волокон карбида кремния (SiC) толщиной в малую долю толщины человеческого волоса , заделанных в керамический материал. Карбид кремния способен выдерживать температуры до 2000 ºС, которые инженеры надеются получать в ракетных двигателях будущего. Сегодняшние композиты состоят из слоев SiC-тканей с заполнением пространства между ними пористой керамикой. Но такие композиты могут разрушаться, поскольку эти волокна могут скользить по отношению друг к другу и выскальзывать из керамики.

Для получения новых волокон исследователи сначала вырастили углеродные нанотрубки, торчащие из поверхности карбида кремния, как завитки волос. Затем они поместили волокна в сверхтонкий порошок кремния и нагрели, в результате чего эти углеродные нанотрубки превратились в волокна карбида кремния. Для проверки прочности этих ворсистых волокон группа заделала их в прозрачный каучукоподобный полимер. Оказалось, что такой композит вчетверо прочнее композита на основе гладких волокон.

Теперь  группа намерена испытать эти волокна в керамической среде, а также создать волокна с такими же нанотрубками, но имеющими покрытие из нитрида бора — прочного материала, защищающего эти волокна от разрушительного воздействия кислорода.

Пожалуйста, оцените статью:
Ваша оценка: None Средняя: 4.7 (3 votes)
Источник(и):

scientificrussia.ru