1 Īpaši korozijizturīgu metāla materiālu vērtība
Darbojoties orbītā, kosmosa kuģiem ir jācīnās ar vairākiem naidīgiem apstākļiem, piemēram, ievērojamām temperatūras svārstībām, augstu starojumu, mikrogravitāciju un kosmiskiem putekļiem. Viens no galvenajiem elementiem, kas ietekmē kosmosa kuģa kalpošanas laiku un veiktspēju, ir korozija. Korozija ne tikai samazina materiālu īpašības, bet arī var izraisīt konstrukcijas bojājumus, tādējādi apdraudot kosmosa kuģa drošu darbību. Tāpēc ļoti korozijizturīgu metāla materiālu izvēle ir nepieciešams veids, kā garantēt kosmosa kuģa ilgstošu stabilu darbību prasīgos apstākļos.
2 Divi īpaši korozijizturīgu metāla materiālu praktiskie piemēri
titāna sakausējums
Tā lielās izturības, zemā blīvuma un izcilās izturības pret koroziju dēļ titāna sakausējums ir plaši izmantots kosmosa kuģu sastāvdaļās. Piemēram, svarīgām daļām, tostarp kosmosa kuģu spārniem, fizelāžai un dzinējiem, titāna sakausējumi ievērojami palielina komponentu izturību un izturību pret koroziju, tādējādi pagarinot kosmosa kuģa kalpošanas laiku. Turklāt titāna sakausējumam ir izcila bioloģiskā saderība, tāpēc to bieži izmanto medicīnisko instrumentu un dzīvojamo telpu ražošanā astronautiem pilotējamos kosmosa projektos.
Niķeļa bāzes sakausējums
Ideāli materiāli kosmosa kuģu termiskās aizsardzības sistēmām un dzinēja komponentiem ir sakausējumi uz niķeļa bāzes, jo tiem ir izcila veiktspēja augstā temperatūrā un izturība pret koroziju. Niķeļa sakausējumi var uzturēt stabilas mehāniskās īpašības un labu oksidācijas izturību augstās temperatūrās, tādējādi novēršot komponentu bojājumus augstas temperatūras korozijas dēļ. Turklāt sakausējumi uz niķeļa bāzes piedāvā izcilas metināšanas un apstrādes īpašības, kas atvieglo sarežģītas formas detaļu izgatavošanu.
tīrs tērauds
Pateicoties lieliskajām mehāniskajām īpašībām un izturībai pret koroziju, nerūsējošais tērauds atrod vietu kosmosa kuģu būvē. Īpaši degvielas uzglabāšanas tvertnēs, kosmosa kuģu cauruļvadu sistēmās un stiprinājuma elementos nerūsējošā tērauda izmantošana ievērojami palielina komponentu izturību pret koroziju un kalpošanas laiku. Turklāt, lai ražotu komponentus, kas darbojas ļoti zemas temperatūras apstākļos, ir piemērots nerūsējošais tērauds, kam ir spēcīga zemas temperatūras izturība.
Alumīnija litija sakausējums
Jauns viegls augstas stiprības sakausējums ar lielu izturību pret koroziju un izturību pret nogurumu, ir alumīnija litija sakausējums. Tādām detaļām kā spārnu virsmas, fizelāža un kabīnes sienas alumīnija litija sakausējumi lieliski tiek izmantoti kosmosa kuģu būvē. Alumīnija litija sakausējumu mehāniskās īpašības un izturību pret koroziju var vēl vairāk uzlabot, optimizējot sakausējuma sastāvu un termiskās apstrādes tehniku, tādējādi apmierinot kosmosa kuģu vajadzības pēc viegla un augstas veiktspējas.
3 Pret koroziju ļoti izturīgu metāla materiālu izstrādes tendences
Augsti korozijizturīgu metāla materiālu izstrāde atbilst šādām tendencēm, ņemot vērā pastāvīgo kosmosa tehnoloģiju uzlabošanu un pieaugošās vajadzības pēc kosmosa kuģu veiktspējas:
Lielāka materiālo īpašību uzlabošana
Ļoti pret koroziju izturīgu metālu materiālu izturību, stingrību un izturību pret koroziju var vēl vairāk palielināt, optimizējot sakausējuma sastāvu, uzlabojot termiskās apstrādes metodes un virsmas apstrādes procedūras. Atbilstoši sarežģītākiem un naidīgākiem kosmosa iestatījumiem, tas palīdzēs uzlabot kosmosa kuģu komponentu veiktspēju un kalpošanas laiku.
Plāns dizains
Saglabājot lielisku izturību pret koroziju, vieglais dizains ir nozīmīga tendence kosmosa kuģu būvē. Modernās ražošanas tehnoloģijas un jauni vieglie augstas stiprības sakausējumi palīdz samazināt kosmosa kuģu svaru un palielināt lidojuma efektivitāti un kravas ietilpību.
Daudzveidīgi materiāli
Tā kā kosmosa misijas atšķiras, mainās arī kosmosa kuģu komponentu funkcionālās vajadzības. Nākotnē ļoti izturīgi pret koroziju metālu materiāli kļūs par daudzfunkcionalitāti, tas ir, izturību pret koroziju, izturību pret augstu temperatūru, izturību pret radiāciju un biosaderību, lai apmierinātu kosmosa kuģu pielāgošanas vajadzības sarežģītām vidēm.
Vides aizsardzība un ilgtspējība
Augsti korozijizturīgu metālu materiālu izpētē un pielietošanā lielāka uzmanība tiks pievērsta arī vides aizsardzībai un ilgtspējībai pasaules vienošanās par vides aizsardzību un ilgtspējību ietvaros. Zaļā ražošana tiek panākta, samazinot enerģijas patēriņu un emisijas materiālu sagatavošanas laikā, izmantojot videi draudzīgas sagatavošanas metodes un pārstrādes tehnoloģiju.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/3d-printing-titanium-parts-for-aerospace.html