Гиперзвук и ракетные сопла. Ученые разработали революционный процесс выплавки сверхпрочных сплавов
Инженеры Лаборатории прикладной физики Университета Джонса Хопкинса разработали новую технологию FAST CAR2, позволяющую изготавливать сверхпрочные и термостойкие углерод-углеродные композиты за считанные дни вместо месяцев.
Эти материалы представляют собой углеродные волокна, внедренные в твердую углеродную матрицу. Они легкие, механически прочные и выдерживают экстремальные температуры. Именно поэтому их используют в ракетных соплах, гиперзвуковых аппаратах, авиационных тормозах и теплозащитных экранах космических зондов, таких как Parker Solar Probe (NASA).
Об этом пишет Interesting Engineering.
Традиционный процесс производства требовал длительного заполнения микроскопических пустот между волокнами с помощью газа или многократной пропитки смолой с последующим обжигом.
Метод FAST CAR2 упрощает эту процедуру, вводя углеродный материал непосредственно в волокнистую заготовку. Затем, благодаря спеканию электрическим током под высоким давлением, уплотнение структуры происходит за считанные минуты.
Новый подход значительно удешевляет производство деталей для аэрокосмической и оборонной отраслей.
«Именно скорость делает этот метод столь привлекательным. Он обладает потенциалом обеспечить эффективное производство передовых материалов для высоконагруженных систем», — рассказал руководитель программы Сал Нимер.
В настоящее время разработчики сотрудничают с внешними партнерами для использования более крупных прессов, что позволит изготавливать крупногабаритные детали сложного профиля.
«Углерод-углеродные композиты незаменимы для защиты аппаратов от экстремально высоких температур во время сверхскоростных полетов. Масштабирование — это всегда самый сложный этап, но достигнутый успех дает нам основания для оптимизма», — подытожил инженер Уильям Фейги.