中國科學家研製用於高超聲速飛行器的獨特耐熱材料

中國科學家研製用於高超聲速飛行器的獨特耐熱材料

圖為美國實驗高超音速飛行器獵鷹HTV-2。照片:集成電路

中國科學家為高超音速飛行器研製出一種新型耐熱材料,這種材料可以承受在大氣層中以5-20馬赫的速度飛行所產生的3000攝氏度以上的摩擦。

該項目的首席科學家說,這種材料的熔點高、密度低、可鍛性好,比所有類似的外國製造的材料都要好。

這種新材料能使高超音速飛機在大氣中以5-20馬赫的速度飛行數小時,因為飛機與空氣之間的摩擦產生的高溫達到2000至3000攝氏度,普通金屬無法承受這樣的溫度。

據湖南電視臺近日報道,普通金屬的熔點在1500攝氏度左右,但這種新材料可以承受超過3000攝氏度的高溫,而且可以持續很長一段時間。

開發這種材料的首席科學家、中國中部湖南省中南大學教授範景蓮告訴《環球時報》,與使用傳統難熔金屬和碳碳材料的外國技術不同,這種中國製造的新材料是陶瓷和難熔金屬的複合材料。

範說,陶瓷和難熔金屬的結合使得這種材料比國外製造的材料效率更高,而且這項技術是世界領先的。

在一個簡單的類比中,範把她的複合材料比作混凝土鵝卵石。“把陶瓷想象成鵝卵石,或者球團,難熔金屬就像混凝土。在高溫下,陶瓷會像小球一樣固定難熔金屬,所以它們不會軟化和變形。”

因此,據湖南電視臺報道,這種材料不僅具有高熔點,而且具有低密度、高延展性等有價值的特點。

2009年,中國啟動了一個重大的高超音速飛機項目,當時大多數中國科學家考慮使用碳碳材料而不是金屬。

範曾因使用這種材料的提議而受到質疑,但她堅持要做一個樣品,該樣品於2012年問世,顯示出了巨大的潛力。

據湖南電視臺報道,截至今年3月,這種材料已被用於航空、太空探索、造船和國防等多個領域的產品。

高超音速飛機並不是陶瓷和難熔金屬材料能發光的唯一領域,範說。範指出,任何涉及極端高溫的領域,如發動機、航天火箭和核反應堆,都將對這種材料有巨大的需求。

2018年8月,中國在西北某靶場發射“港空-2”高超聲速飛行器。

週二,中國東部的廈門大學發射了具有雙搖擺器設計的佳能-1高超音速飛機。

新華社週二報道稱,此次測試是該校項目的一部分,該項目旨在將目前民用飛機的速度提高五倍,以便在兩小時內實現全球直達。

目前尚不清楚這兩起案件中是否使用了風機的材料。


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