پژوهشگران هشت ماده سرامیکی مقاوم در برابر گرما را توسعه دادند

در هوافضا، فلزات سازی و سایر زمینه های سخت، مواد با چالش های گرمایی مواجه می شوند که باعث می شود مواد معمولی از هم پاشند. موتورهای موشک با هزاران درجه مقاومت می کنند،فضاپیما در هنگام ورود دوباره با اصطکاک اتمسفر مبارزه می کند، و کوره های فولادی به دماهایی می رسند که بیشتر مواد را تبخیر می کننداما مواد سرامیکی تخصصی به عنوان محافظان حرارتی نهایی ثابت هستند..

• دمای کار:۳۹۰۰ درجه سانتیگراد (۷۰ درصد از دمای سطح خورشید)

این ماده قابل توجه در محیط های گرمای شدید تسلط دارد، و آن را برای قطعات موتور موشک و قطعات پیشرفته فضاپیما ایده آل می کند.ثبات استثنایی آن تضمین می کند یکپارچگی ساختاری در جایی که مواد دیگر شکست می خورندفراتر از هوافضا، HfC نقش مهمی در تجهیزات علمی دارد و مقاومت گرما مواد کامپوزیت را در هنگام استفاده به عنوان یک افزودنی افزایش می دهد.

• فنجان های موتورهای موشکی و پوشش های اتاق احتراق
• سیستم های حفاظت حرارتی فضاپیما
• سنگ شکن های آزمایشگاهی با دمای بالا
• افزودنی افزایش دهنده عملکرد برای آلیاژ ها

• دمای کار:3800°C

تقریباً با قابلیت های HfC مطابقت دارد، TaC در کوره های صنعتی و قطعات هوافضا برجسته است. مقاومت خارق العاده ی آن عملکرد را در شرایط وحشیانه ای که فلزات ذوب می شوند حفظ می کند.مقاومت این ماده در برابر شوک حرارتی باعث می شود که برای کاربردهایی که نوسانات سریع دمایی را تجربه می کنند بسیار ارزشمند باشد.

• دمای کار:۳۴۰۰ درجه سانتیگراد

با خواص حرارتی مشابه HfC، ZrC از اجزای حیاتی در راکتورهای هسته ای و کوره های صنعتی محافظت می کند.جلوگیری از فرسایش سطوح فلزی در معرض گرما شدیدتوانایی مقاومت در برابر چرخه های متعدد حرارتی، آن را برای فرآیندهایی که نیاز به تغییرات مکرر دمایی دارند، ضروری می کند.

• دمای کار:3250°C

این سرامیک پیشرفته با مشکلات گسترش حرارتی مبارزه می کند و در عین حال محافظت قوی را فراهم می کند. مهندسان هوافضا به HfB2 برای سپر حرارتی، به ویژه در سیستم های ورود مجدد فضاپیما اعتماد می کنند.ترکیب مقاومت گرما و سختی مکانیکی آن را برای محیط های گرمایی سخت ترین ایده آل می کند.

• دمای کار:۳۰۰۰ درجه سانتیگراد

TaN در جایی رشد می کند که گرما با مواد شیمیایی خشن روبرو می شود و از اجزای کوره صنعتی و قطعات الکترونیکی محافظت می کند.عملکرد تایید شده آن در گرمایش چرخه ای باعث می شود که آن را برای کاربردهایی که نیاز به مقاومت گرمایی قابل اعتماد در ترکیب با ثبات شیمیایی دارند، انتخاب شود.

• دمای کار:2000°C (در جوهای بی اثر)

BN نقش های متعددی از روغن در دمای بالا به عایق برق دارد. سطح صاف آن اصطکاک را تحت استرس حرارتی کاهش می دهد،در حالی که وزن کم آن از کاربردهای هوافضا و الکترونیک سود می بردمقاومت شیمیایی مواد، ارزش آن را در فرآیندهای صنعتی افزایش می دهد.

• دمای کار:۲۰۰۰ درجه سانتیگراد

B4C به خاطر سختی و وزن سبک خود شناخته شده است، در حالی که در کاربردهای صنعتی خیس کننده استفاده می شود، از وسایل نقلیه نظامی و پرسنل محافظت می کند.مقاومت استثنایی آن طول عمر اجزای مکانیکی را که در شرایط شدید فشار و درجه حرارت کار می کنند افزایش می دهد.

• دمای کار:۲۰۰۰ درجه سانتیگراد

سي سي سي عملکرد خارق العاده اي در موتورها، ترمزها و عناصر گرم کننده ارائه ميدهو مقاومت در برابر فرسایش آن را در کاربردهای خودرو و انرژی که در آن شکست یک گزینه نیست، ضروری کرده است..

این هشت ماده نوین تکنولوژی مقاوم در برابر گرما را نشان می دهند، که پیشرفت در صنایع حیاتی را امکان پذیر می کند.اين سراميك ها نقش زيادي در پيشبرد هوا و فضا خواهند داشتتحقیقات در حال انجام، فرمول های سرامیکی جدید و روش های تولید بهبود یافته را قول می دهد که در حالی که هزینه ها را کاهش می دهد، کاربردهای آنها را گسترش می دهد.

از محافظت از فضاپیما در زمان ورود دوباره به جو تا امکان تولید انرژی پاکتر، سرامیک های مقاوم در برابر گرما همچنان محدودیت هایی را که در محیط های شدید ممکن است گسترش می دهند.توسعه آنها همچنان برای حل برخی از چالش برانگیزترین مشکلات حرارتی مهندسی حیاتی است.