1 Erittäin korroosionkestävien metallimateriaalien arvo
Rataradalla toimivien avaruusalusten on taisteltava useiden vihamielisten olosuhteiden kanssa, kuten merkittävien lämpötilanvaihteluiden, korkean säteilyn, mikrogravitaation ja kosmisen pölyn kanssa. Niistä yksi tärkeimmistä avaruusalusten käyttöikään ja suorituskykyyn vaikuttavista tekijöistä on korroosio. Korroosio ei vain heikennä materiaalien laatua, vaan voi myös johtaa rakenteellisiin vaurioihin, mikä vaarantaa avaruusalusten turvallisen toiminnan. Siksi erittäin korroosionkestävien metallimateriaalien valitseminen on välttämätön tapa taata avaruusalusten pitkäaikainen tasainen toiminta vaativissa olosuhteissa.
2 Kaksi käytännöllistä esimerkkiä erittäin korroosionkestävistä metallimateriaaleista
titaaniseoksesta
Suuren lujuutensa, alhaisen tiheytensä ja erinomaisen korroosionkestävyytensä vuoksi titaaniseosta on käytetty laajasti avaruusalusten komponenteissa. Tärkeissä osissa, kuten avaruussukkuloiden siivet, runko ja moottorit, esimerkiksi titaaniseokset lisäävät huomattavasti komponenttien lujuutta ja korroosionkestävyyttä, mikä pidentää avaruusaluksen käyttöikää. Lisäksi titaaniseoksella on poikkeuksellinen biologinen yhteensopivuus, joten sitä käytetään usein lääketieteellisten työkalujen ja astronauttien asuintilojen valmistuksessa miehitetyissä avaruusprojekteissa.
Nikkelipohjainen seos
Täydelliset materiaalit avaruusalusten lämpösuojajärjestelmiin ja moottorikomponentteihin ovat nikkelipohjaiset seokset, koska niillä on erinomainen suorituskyky korkeissa lämpötiloissa ja korroosionkestävyys. Nikkelipohjaiset seokset voivat säilyttää vakaat mekaaniset ominaisuudet ja hyvän hapettumisenkestävyyden korkeissa lämpötiloissa, mikä estää komponenttien rikkoutumisen korkean lämpötilan korroosiosta. Lisäksi nikkelipohjaiset seokset tarjoavat erinomaiset hitsaus- ja työstöominaisuudet, mikä helpottaa monimutkaisten muotoiltujen komponenttien valmistusta.
puhdasta terästä
Erinomaisten mekaanisten ominaisuuksiensa ja korroosionkestävyytensä ansiosta ruostumaton teräs löytää asemansa avaruusalusten rakentamisessa. Erityisesti polttoainesäiliöissä, avaruusalusten putkistojärjestelmissä ja kiinnikkeissä ruostumattoman teräksen käyttö lisää huomattavasti komponenttien korroosionkestävyyttä ja käyttöikää. Lisäksi erittäin alhaisissa lämpötiloissa toimivien komponenttien valmistukseen soveltuu ruostumaton teräs, jolla on vahva matalan lämpötilan kestävyys.
Alumiinin li-seos
Viimeaikainen kevyt ja luja metalliseos, jolla on suuri korroosionkestävyys ja väsymislujuus, on alumiinilitiumseos. Osien, kuten siipipintojen, rungon ja ohjaamon seinien osalta, alumiinilitiumlejeeringit sopivat erinomaisesti avaruusalusten rakentamiseen. Alumiinin litiumseosten mekaanisia ominaisuuksia ja korroosionkestävyyttä voidaan parantaa entisestään optimoimalla seoksen koostumusta ja lämpökäsittelytekniikkaa, mikä täyttää avaruusalusten keveyden ja korkean suorituskyvyn tarpeet.
3 Erittäin korroosionkestävien metallimateriaalien kehitystrendi
Erittäin korroosionkestävien metallimateriaalien kehitys seuraa seuraavia suuntauksia ottaen huomioon ilmailu- ja avaruusteknologian jatkuvan parantamisen ja avaruusalusten suorituskyvyn kasvavien tarpeiden:
Materiaalien ominaisuuksien lisääminen
Erittäin korroosionkestävien metallimateriaalien lujuutta, sitkeyttä ja korroosionkestävyyttä voidaan edelleen parantaa optimoimalla seosten koostumusta, parantamalla lämpökäsittelymenetelmiä ja pintakäsittelymenetelmiä. Vastaamalla vaikeampien ja vihamielisempien avaruusasetusten tarpeisiin tämä auttaa parantamaan avaruusaluksen komponenttien suorituskykyä ja käyttöikää.
Ohut muotoilu
Kevyt muotoilu säilyttää erinomaisen korroosionkestävyyden, mutta se on merkittävä trendi avaruusalusten rakentamisessa. Nykyaikainen valmistustekniikka ja uudet kevyet, lujat metalliseokset auttavat alentamaan avaruusalusten painoa ja lisäämään lentotehokkuutta ja rahtikapasiteettia.
Monipuoliset materiaalit
Koska avaruustehtävät vaihtelevat, niin myös avaruusalusten komponenttien toiminnalliset tarpeet. Erittäin korroosionkestävät metallimateriaalit kasvavat tulevaisuudessa kohti monitoiminnallisuutta eli korroosionkestävyyttä, korkean lämpötilan kestävyyttä, säteilynkestävyyttä ja bioyhteensopivuutta tyydyttääkseen avaruusalusten sopeutumistarpeita haastaviin ympäristöihin.
Ympäristönsuojelu ja kestävyys
Erittäin korroosionkestävien metallimateriaalien tutkimuksessa ja soveltamisessa kiinnitetään myös enemmän huomiota ympäristönsuojeluun ja kestävyyteen ympäristönsuojelua ja kestävyyttä koskevan maailmanlaajuisen sopimuksen puitteissa. Vihreä tuotanto saavutetaan vähentämällä energiankulutusta ja päästöjä materiaalin valmistuksen aikana ympäristöystävällisillä valmistustekniikoilla ja kierrätystekniikalla.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/3d-printing-titanium-parts-for-aerospace.html