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神舟16號(hào)成功發(fā)射 航空航天材料怎么驗(yàn)證

發(fā)布時(shí)間:2023-05-31 11:08:30         點(diǎn)擊:2171

       2023年5月30日9時(shí)31分,神舟16號(hào)載人航天飛船成功發(fā)射,中國(guó)航天事業(yè)邁向新的里程碑。航空航天材料的質(zhì)量再一次進(jìn)入人們的眼簾,對(duì)材料的要求更為嚴(yán)苛,航空航天材料的質(zhì)量保證也同樣離不開(kāi)分析檢測(cè)儀器的幫助。

       航空航天材料需要保證優(yōu)良的耐高低溫性能

       飛行器所經(jīng)受的高溫環(huán)境是由空氣動(dòng)力加熱、發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)庖约疤罩刑?yáng)的輻照造成的。航空器長(zhǎng)時(shí)間在空氣中飛行,有的飛行速度高達(dá)3倍音速,所使用的高溫材料要具有良好的高溫持久強(qiáng)度、蠕變強(qiáng)度、熱疲勞強(qiáng)度,在空氣和腐蝕介質(zhì)中要有高的抗氧化性能和抗熱腐蝕性能,并應(yīng)具有在高溫下長(zhǎng)期工作的組織結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

神舟16號(hào)成功發(fā)射

神舟16號(hào)成功發(fā)射

       火箭發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)鉁囟冗_(dá)30000℃以上,噴射速度可達(dá)十余個(gè)馬赫數(shù),而且固體火箭燃?xì)庵羞€夾雜有固體粒子,彈道頭部在進(jìn)入大氣層時(shí)速度高達(dá)20個(gè)馬赫數(shù)以上,溫度高達(dá)上萬(wàn)攝氏度,有時(shí)還會(huì)受到粒子云的侵蝕,因此在航空技術(shù)領(lǐng)域中所涉及的高溫環(huán)境往往同時(shí)包括高溫高速氣流和粒子的沖刷。在這種條件下需要利用材料所具有的熔解熱、蒸發(fā)熱、升華熱、分解熱、化合熱以及高溫黏性等物理性能來(lái)設(shè)計(jì)高溫耐燒蝕材料和發(fā)汗冷卻材料以滿足高溫環(huán)境的要求。太陽(yáng)輻照會(huì)造成在外層空間運(yùn)行的衛(wèi)星和飛船表面溫度的交變,一般采用溫控涂層和隔熱材料來(lái)解決。低溫環(huán)境的形成來(lái)自大自然和低溫推進(jìn)劑。飛機(jī)在同溫層以亞音速飛行時(shí)表面溫度會(huì)降到-50℃左右,極圈以內(nèi)各地域的嚴(yán)冬會(huì)使機(jī)場(chǎng)環(huán)境溫度下降到-40℃以下,在這種環(huán)境下要求金屬構(gòu)件或橡膠輪胎不產(chǎn)生脆化現(xiàn)象。液體火箭使用液氧(沸點(diǎn)為-183℃)和液氫(沸點(diǎn)為-253℃)作推進(jìn)劑,這為材料提出了更嚴(yán)峻的環(huán)境條件。部分金屬材料和絕大多數(shù)高分子材料在這種條件下都會(huì)變脆。

神舟16號(hào)成功發(fā)射

神舟16號(hào)成功發(fā)射

       通過(guò)發(fā)展或選擇合適的材料,如純鋁和鋁合金、鈦合金、低溫鋼、聚四氟乙烯、聚酰亞胺和全氟聚醚等,才能解決超低溫下結(jié)構(gòu)承受載荷的能力和密封等問(wèn)題。對(duì)金屬材料的質(zhì)量檢測(cè)需要使用類(lèi)似元素分析儀器,以保證飛行器材料的質(zhì)量。
 

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