最近,,美國阿拉巴馬大學(xué)漢茨維爾分校(UAH)的研究人員開發(fā)了一種綠色環(huán)保的碳纖維制造新方法,,用來生產(chǎn)耐燒蝕的火箭噴嘴和隔熱罩,,該技術(shù)已經(jīng)獲得了美國專利,。- A. Z; q/ U- T) _- t7 m; c
UAH旋翼機系統(tǒng)工程與仿真中心的副教授,、與NASA簽約35年了的研究員William Kaukler博士介紹,,該工藝綠色環(huán)保,,所有邊角料皆可回收,。
3 W% N# {7 s5 Y p3 ?! n5 m- qKaukler博士是從美國陸軍航空和導(dǎo)彈研究發(fā)展工程中心(AMRDEC)獲得資助,并在UAH的可靠性與失效分析實驗室開展相關(guān)研究工作的,。
$ O) g& q. |9 `4 D# Z# Y6 k- o新型碳纖維是通過離子化過程獲得的,,Kaukler博士稱這是首次將該工藝用于碳纖維的生產(chǎn)領(lǐng)域。采用新型碳纖維加工一個固體燃料火箭噴嘴,,需要將由碳化的粘膠纖維制成碳纖維織物,,并在其上覆蓋一層瀝青,熱處理將瀝青轉(zhuǎn)化為固體碳,。最終的噴嘴是由碳纖維增強碳而形成的新型復(fù)合材料制成的,。像航天飛機助推器那樣的大型固體火箭發(fā)動機將使用35噸碳纖維,而軍用火箭噴嘴將采用這種碳纖維與酚醛樹脂組成的復(fù)合材料制成,。' B' ^! L4 w" s" H" a
Kaukler博士說,,此次開發(fā)的碳纖維與通常用來制造航空和汽車部件的碳纖維不同,這是最合適制造火箭噴嘴的碳纖維,,是由纖維素纖維演化而來的,。而普通的工業(yè)用碳纖維是由聚丙烯腈(PAN)制造而成,除了強度高,,它的熱導(dǎo)率也很高,。
+ ~2 k& N$ I. L, X" P而纖維素的熱導(dǎo)率是所有纖維中最低的,因此用纖維素制造碳纖維最為合適,。低的熱導(dǎo)率能夠保持推進劑熱量,,提高推進效率。同時,,這種碳纖維能夠降低燒蝕速度,,避免災(zāi)難發(fā)生。9 V- N8 D9 w d0 m f! R
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