中国科学家研制用于高超声速飞行器的独特耐热材料

中国科学家研制用于高超声速飞行器的独特耐热材料

图为美国实验高超音速飞行器猎鹰HTV-2。照片:集成电路

中国科学家为高超音速飞行器研制出一种新型耐热材料,这种材料可以承受在大气层中以5-20马赫的速度飞行所产生的3000摄氏度以上的摩擦。

该项目的首席科学家说,这种材料的熔点高、密度低、可锻性好,比所有类似的外国制造的材料都要好。

这种新材料能使高超音速飞机在大气中以5-20马赫的速度飞行数小时,因为飞机与空气之间的摩擦产生的高温达到2000至3000摄氏度,普通金属无法承受这样的温度。

据湖南电视台近日报道,普通金属的熔点在1500摄氏度左右,但这种新材料可以承受超过3000摄氏度的高温,而且可以持续很长一段时间。

开发这种材料的首席科学家、中国中部湖南省中南大学教授范景莲告诉《环球时报》,与使用传统难熔金属和碳碳材料的外国技术不同,这种中国制造的新材料是陶瓷和难熔金属的复合材料。

范说,陶瓷和难熔金属的结合使得这种材料比国外制造的材料效率更高,而且这项技术是世界领先的。

在一个简单的类比中,范把她的复合材料比作混凝土鹅卵石。“把陶瓷想象成鹅卵石,或者球团,难熔金属就像混凝土。在高温下,陶瓷会像小球一样固定难熔金属,所以它们不会软化和变形。”

因此,据湖南电视台报道,这种材料不仅具有高熔点,而且具有低密度、高延展性等有价值的特点。

2009年,中国启动了一个重大的高超音速飞机项目,当时大多数中国科学家考虑使用碳碳材料而不是金属。

范曾因使用这种材料的提议而受到质疑,但她坚持要做一个样品,该样品于2012年问世,显示出了巨大的潜力。

据湖南电视台报道,截至今年3月,这种材料已被用于航空、太空探索、造船和国防等多个领域的产品。

高超音速飞机并不是陶瓷和难熔金属材料能发光的唯一领域,范说。范指出,任何涉及极端高温的领域,如发动机、航天火箭和核反应堆,都将对这种材料有巨大的需求。

2018年8月,中国在西北某靶场发射“港空-2”高超声速飞行器。

周二,中国东部的厦门大学发射了具有双摇摆器设计的佳能-1高超音速飞机。

新华社周二报道称,此次测试是该校项目的一部分,该项目旨在将目前民用飞机的速度提高五倍,以便在两小时内实现全球直达。

目前尚不清楚这两起案件中是否使用了风机的材料。


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