1 Verdien av ekstremt korrosjonsbestandige metallmaterialer
Når romskip opererer i bane, må de møte flere fiendtlige forhold som betydelige temperatursvingninger, høy stråling, mikrogravitasjon og kosmisk støv. Blant dem er et av hovedelementene som påvirker romfartøyets levetid og ytelse korrosjon. Korrosjon reduserer ikke bare materielle kvaliteter, men kan også føre til strukturell feil, og dermed sette den sikre driften av romfartøyer i fare. Derfor er valg av svært korrosjonsbestandige metallmaterialer en nødvendig måte å garantere langsiktig stabil drift av romfartøyer i krevende omgivelser.
2 To praktiske forekomster av ekstremt korrosjonsbestandige metallmaterialer
titanlegering
På grunn av sin store styrke, lave tetthet og enestående korrosjonsmotstand, har titanlegering blitt mye brukt i romskipskomponenter. For viktige deler, inkludert vinger, flykropp og motorer til romferger, øker for eksempel titanlegeringer styrken og korrosjonsmotstanden til komponentene, og øker dermed levetiden til romfartøyet. Videre har titanlegering eksepsjonell biokompatibilitet, og derfor brukes den ofte i produksjon av medisinske verktøy og boligkvarter for astronauter på bemannede romprosjekter.
Nikkelbasert legering
Perfekte materialer for romskips termiske beskyttelsessystemer og motorkomponenter er nikkelbaserte legeringer siden de har enestående høytemperaturytelse og korrosjonsbestandighet. Nikkelbaserte legeringer kan opprettholde stabile mekaniske egenskaper og god oksidasjonsmotstand ved høye temperaturer, og forhindrer derfor komponentfeil som følge av høytemperaturkorrosjon. Videre tilbyr nikkelbaserte legeringer enestående sveise- og prosesseringskvaliteter, noe som letter produksjonen av kompliserte formede komponenter.
rent stål
På grunn av sine store mekaniske kvaliteter og korrosjonsmotstand, finner rustfritt stål en posisjon i romskipsbygging. Spesielt i drivstofflagringstanker, romfartøyets rørsystemer og festemidler, øker bruken av rustfritt stål komponentens korrosjonsmotstand og levetid betraktelig. Dessuten er rustfritt stål egnet for produksjon av komponenter som opererer under svært lave temperaturforhold, som har sterk motstand mot lav temperatur.
Li-legering av aluminium
En nylig lett høystyrkelegering med stor korrosjonsbestandighet og utmattelsesstyrke er aluminiumslitiumlegering. For deler som vingeoverflater, flykropper og kabinvegger, finner aluminiumslitiumlegeringer stor bruk i romskipsbygging. Aluminiums litiumlegeringers mekaniske kvaliteter og korrosjonsmotstand kan forbedres ytterligere ved å optimalisere legeringssammensetningen og varmebehandlingsteknikken, og dermed tilfredsstille romfartøyets behov for lett og høy ytelse.
3 Trenden i utviklingen for svært korrosjonsbestandige metallmaterialer
Utviklingen av svært korrosjonsbestandige metallmaterialer følger følgende trender med tanke på den pågående forbedringen av romfartsteknologi og de økende behovene for romfartøyytelse:
Mer forbedring av materialkvaliteter
Svært korrosjonsbestandige metallmaterialers styrke, seighet og korrosjonsmotstand kan økes ytterligere ved å optimalisere legeringssammensetningen, oppgradere varmebehandlingsmetoder og overflatebehandlingsprosedyrer. For å møte behovene til vanskeligere og fiendtlige rominnstillinger, vil dette bidra til å forbedre ytelsen og levetiden til romfartøyets komponenter.
Tynn design
Samtidig med god korrosjonsbestandighet, er lettvektsdesign en betydelig trend innen romskipbygging. Moderne produksjonsteknologi og nye lette høyfaste legeringer bidrar til å senke romfartøyets vekt og øke flyeffektiviteten og lastekapasiteten.
Mange forskjellige materialer
Ettersom romoppdrag varierer, gjør også de funksjonelle behovene for romfartøyskomponenter. Svært korrosjonsbestandige metallmaterialer vil vokse mot multifunksjonalitet i fremtiden - det vil si korrosjonsmotstand, høy temperaturbestandighet, strålingsmotstand og biokompatibilitet - for å tilfredsstille behov for romskiptilpasning til utfordrende miljøer.
Miljøvern og bærekraft
Forskning og anvendelse av svært korrosjonsbestandige metallmaterialer vil også gi mer oppmerksomhet til miljøvern og bærekraft innenfor rammen av verdensavtalen om miljøvern og bærekraft. Grønn produksjon oppnås ved å redusere energiforbruk og utslipp ved materialbearbeiding ved hjelp av miljøvennlige tilberedningsteknikker og gjenvinningsteknologi.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/3d-printing-titanium-parts-for-aerospace.html