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        “先進(jìn)陶瓷”成為航空航天新寵兒

        2016-04-29 00:00:00
        科學(xué)導(dǎo)報(bào) 2016年29期

        江東亮列舉了很多先進(jìn)陶瓷應(yīng)用在航空航天領(lǐng)域的例子。火箭發(fā)射時(shí),火焰燃燒的溫度達(dá)到兩三千度,一般的材料都滿足不了這樣的耐熱需求,這就需要使用一些特殊的材料,比如說(shuō)碳、石墨或者其他的復(fù)合材料,只有這些材料才能夠耐得住這樣的高溫?;鸺姆祷嘏撏ㄟ^(guò)大氣層、跌落大氣層時(shí)速度很高,一般能達(dá)到幾個(gè)馬赫(即音速)的速度。它穿越大氣層時(shí)跟空氣發(fā)生摩擦以后,其表面溫度可以達(dá)到三千度甚至更高,因此返回艙必須能夠保護(hù)內(nèi)部的宇航員和儀器。這種情況下就要有一種強(qiáng)耐高溫的、防輻射的保護(hù)涂層,它涉及到很多復(fù)合材料,這正給了先進(jìn)陶瓷很大的發(fā)揮空間??梢?jiàn),航空航天領(lǐng)域也是先進(jìn)陶瓷的重要應(yīng)用領(lǐng)域。

        此外,所有的衛(wèi)星對(duì)地觀測(cè)或者對(duì)地通訊都需要配備一些像傘一樣的大圓盤(pán),這個(gè)大圓盤(pán)實(shí)際上是一個(gè)反射鏡,通過(guò)反射作用對(duì)地面進(jìn)行掃描、觀測(cè),空間望遠(yuǎn)鏡里都廣泛地使用了碳化硅這種材料作為反射鏡。

        在所有空間輕質(zhì)光學(xué)材料中,鈹?shù)谋葎偠茸畲?,但鈹有毒性,這使得用它加工光學(xué)結(jié)構(gòu)件變得困難。而碳化硅可以采用常規(guī)的方法加工,不需要特殊的保護(hù)。與鈹相比,碳化硅具有較好的熱穩(wěn)定性和各向同性性能,更適合在溫度惡劣的環(huán)境下工作。如此,碳化硅反射鏡材料就成功地獲得了應(yīng)用,目前已在我國(guó)發(fā)射的很多對(duì)地觀測(cè)的衛(wèi)星中得到了廣泛應(yīng)用,如氣象衛(wèi)星、紅外衛(wèi)星、天宮一號(hào)、天宮二號(hào)等。碳化硅反射鏡可以很精確地進(jìn)行掃描、觀測(cè),目前對(duì)地面觀測(cè)的分辨率可達(dá)到一米。

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