سخت‌ترین سپر حرارتی برای هواپیماهای مافوق صوت توسط چین توسعه یافت

پژوهشگران چینی در دانشگاه گانگژو موفق شدند با کمک سرامیک متخلخل جدید یک سپر حرارتی با استحکام بالا بسازند که می‌تواند در هواپیماهای مافوق صوت مورد استفاده قرار بگیرد.

به گزارش سرویس اخبار فناوری و تکنولوژی تکنا، دانشمندان چینی نوعی سرامیک متخلخل جدید توسعه داده‌اند که می‌تواند در مهندسی هوافضا و انرژی یک انقلاب ایجاد کند. طبق ادعای این محققان این ماده دارای استحکام مکانیکی بسیار بالا بوده و خواص عایق حرارتی آن برای هواپیماهای مافوق صوت بسیار زیاد است. این نوع از مواد سرامیکی دارای وزن سبک اثرات شیمیایی بسیار اندک و رسانایی حرارتی کم هستند که می‌توانند برای ساخت عایق‌های حرارتی مورد استفاده قرار بگیرند.

این در حالی است که مواد متخلخل معمولی در دماهای بالا دچار کاهش استحکام شده و منقبض می‌شوند. از این رو در کاربردهای هوافضا مورد استفاده قرار نمی‌گیرند. از این رو محققان دانشکده علوم و مواد مهندسی در دانشگاه گوانگژو سرامیک جدیدی را توسعه دادند که دیگر محدودیت‌های سرامیک‌های سنتی در آن وجود ندارد.

چو سرپرست این مطالعه در مورد ماده جدید می‌گوید: سرامیک جدید با نام 9pheb میتواند تا دمای ۲۰۰۰ درجه سانتیگراد استحکام فوق العاده خود را حفظ کرده و در شرایط پرفشار نیز مورد استفاده قرار بگیرد. این سرامیک از طریق مخلوط کردن نوع جز با آنتروپی بالا ایجاد شده که همه آنها کاتیون‌هایی با بارهای مثبت هستند.

این سرامیک در آزمایش های مربوط به عایق و پایداری حرارتی توانست موفقیت آمیز عمل کرند و استحکام خود را در دمای بالای ۱۵۰۰ درجه سانتیگراد تا ۹۸.۵ درصد حفظ کرد. به گفته پژوهشگران ویژگی‌های مربوط به استحکام مکانیکی باعث شده است تا قابلیت آن برای استفاده در عایق حرارتی افزایش پیدا کرده و بتواند در شرایط سخت مورد استفاده قرار بگیرد. همچنین در مقیاس نانو دارای اتصالات قوی و بدون نقص است. اندازه منافذ در ریزساختار سرامیک بسیار مهم است. به همین دلیل سرامیک توسعه یافته دارای منافذ ریز به اندازه ۰.۸ تا ۱.۲ میکرومتر است.