Революция в свръхзвуковите полети: Създадена е уникална сплав на базата на експерименти, проведени в Космоса

Благодарение на експериментите, проведени от астронавтите на китайската космическа станция Tiangong, учените могат да създадат уникална сплав, която ще подобри работата на свръхзвукови и хиперзвукови самолети.

Тази сплав е създадена от ниобий и силиций и може да издържа на екстремни температури, което я прави идеална за високопроизводителни авиационни двигатели.

Според китайски учени лопатките на турбовентилаторните авиационни двигатели, направени от тази сплав, могат да издържат на температури над 1700 градуса по Целзий.

Изключително трудно е да се създаде сплав от ниобий и силиций. Масовото производство на такава сплав е изправено пред два основни проблема: крехкостта на материала и много бавния растеж на кристалите.

Нужни са били около 100 часа, за да се създадат кристали при температури над 1600 градуса по Целзий. Но полученият материал е много крехък на стайна температура, което означава, че не може да се използва за създаване на авиационни двигатели.

Сега обаче учените са решили проблемите, свързани със създаването на сплав от ниобий и силиций. Създаден е метод за бързо охлаждане, който произвежда висококачествени ниобиеви кристали със силиций със скорост от приблизително 9 см в секунда.

Това значително намалява времето за производство на сплав в сравнение с традиционните методи.

Учените добавят и малко количество хафний към сплавта от ниобий и силиций, за да увеличат здравината на кристалите.

По този начин силата на сплавта при стайна температура се увеличава повече от 3 пъти.

Проблемът с крехкостта е решен, което означава, че тя може да се използва за създаване на двигатели за свръхзвукови и хиперзвукови самолети.

Това постижение стана възможно след поредица от експерименти, проведени на китайската космическа станция Tiangong.

В условия без нормална гравитация поведението на материалите се променя. При липса на гравитация процеси като растеж на кристали и втвърдяване протичат по различен начин.

Както показаха експериментите, по време на бързото втвърдяване на сплав от ниобий и силиций в условия без нормална гравитация се образува необичайна вътрешна структура на материала. Кристалите също растат по различен начин, отколкото на Земята.

Според експерти масовото производство на ниобиево-силициевата сплав може да стимулира както военната индустрия на Китай, така и високотехнологичните граждански индустрии в страната.

Изследването е публикувано в списание Acta Physica Sinica, пише Interesting Engineering.