1 Eriti korrosioonikindlate metallmaterjalide väärtus
Orbiidil töötades peavad kosmoselaevad võitlema mitmete vaenulike tingimustega, nagu olulised temperatuurikõikumised, kõrge kiirgus, mikrogravitatsioon ja kosmiline tolm. Nende hulgas on üks peamisi kosmoseaparaadi eluiga ja jõudlust mõjutavaid elemente korrosioon. Korrosioon mitte ainult ei vähenda materjali kvaliteeti, vaid võib põhjustada ka konstruktsiooni rikkeid, ohustades seega kosmoselaevade ohutut käitamist. Seetõttu on väga korrosioonikindlate metallmaterjalide valimine vajalik viis, et tagada kosmoseaparaadi pikaajaline stabiilne töö nõudlikes tingimustes.
2 Kaks praktilist näidet äärmiselt korrosioonikindlatest metallmaterjalidest
titaani sulam
Suure tugevuse, madala tiheduse ja silmapaistva korrosioonikindluse tõttu on titaanisulamit kosmoselaeva komponentides laialdaselt kasutatud. Oluliste osade, sealhulgas tiibade, kere ja kosmosesüstikute mootorite puhul suurendavad titaanisulamid näiteks oluliselt komponentide tugevust ja korrosioonikindlust, pikendades seega kosmoseaparaadi eluiga. Lisaks on titaanisulamil erakordne biosobivus, mistõttu kasutatakse seda sageli mehitatud kosmoseprojektide astronautide meditsiiniliste tööriistade ja eluruumide tootmiseks.
Niklipõhine sulam
Täiuslikud materjalid kosmoselaevade termokaitsesüsteemide ja mootorikomponentide jaoks on niklipõhised sulamid, kuna neil on suurepärane jõudlus kõrgel temperatuuril ja korrosioonikindlus. Niklipõhised sulamid võivad säilitada kõrgetel temperatuuridel stabiilseid mehaanilisi omadusi ja head oksüdatsioonikindlust, vältides seega komponentide rikkeid, mis tulenevad kõrge temperatuuriga korrosioonist. Lisaks pakuvad niklipõhised sulamid silmapaistvaid keevitus- ja töötlemisomadusi, mis hõlbustab keeruka kujuga komponentide valmistamist.
puhas teras
Oma suurepäraste mehaaniliste omaduste ja korrosioonikindluse tõttu leiab roostevaba teras koha kosmoselaevade ehitamises. Roostevaba terase kasutamine suurendab oluliselt komponentide korrosioonikindlust ja kasutusiga, eriti kütusemahutites, kosmoselaevade torusüsteemides ja kinnitusdetailides. Lisaks on väga madalatel temperatuuridel töötavate komponentide tootmiseks sobiv roostevaba teras, millel on tugev vastupidavus madalale temperatuurile.
Alumiinium-li-sulam
Hiljutine kerge ja suure korrosioonikindlusega ülitugev sulam on alumiiniumliitiumisulam. Osade jaoks, nagu tiivapinnad, kere ja kabiini seinad, leiavad alumiiniumliitiumi sulamid kosmoselaevade ehitamisel suurepärase rakenduse. Alumiiniumi liitiumisulamite mehaanilisi omadusi ja korrosioonikindlust saab veelgi parandada sulami koostise ja kuumtöötlemise tehnika optimeerimisega, rahuldades seega kosmoselaevade vajadusi kerge ja suure jõudlusega.
3 Väga korrosioonikindlate metallmaterjalide arendamise suund
Väga korrosioonikindlate metallmaterjalide väljatöötamine järgib järgmisi suundumusi, pidades silmas kosmosetehnoloogia pidevat täiustamist ja kasvavaid vajadusi kosmoseaparaadi jõudluse järele:
Materiaalsete omaduste suurem parandamine
Väga korrosioonikindlate metallmaterjalide tugevust, sitkust ja korrosioonikindlust saab veelgi tõsta sulami koostise optimeerimise, kuumtöötlemismeetodite ja pinnatöötlusprotseduuride ajakohastamise abil. Raskemate ja vaenulikemate kosmoseseadete vajaduste rahuldamiseks aitab see parandada kosmoselaeva komponentide jõudlust ja eluiga.
Õhuke disain
Säilitades suure korrosioonikindluse, on kerge disain kosmoselaevade ehitamisel oluline trend. Kaasaegne tootmistehnoloogia ja uued kerged ülitugevad sulamid aitavad vähendada kosmoselaevade kaalu ning suurendada lennutõhusust ja kaubamahtu.
Mitmesugused materjalid
Kuna kosmosemissioonid on erinevad, muutuvad ka kosmoselaeva komponentide funktsionaalsed vajadused. Väga korrosioonikindlad metallmaterjalid kasvavad tulevikus multifunktsionaalsuse suunas, st korrosioonikindluse, kõrge temperatuuritaluvuse, kiirguskindluse ja biosobivuse suunas, et rahuldada kosmoselaevade kohanemisvajadusi keeruliste keskkondadega.
Keskkonnakaitse ja jätkusuutlikkus
Väga korrosioonikindlate metallmaterjalide uurimisel ja rakendamisel pööratakse ülemaailmse keskkonnakaitse ja -säästlikkuse kokkuleppe raames rohkem tähelepanu ka keskkonnakaitsele ja jätkusuutlikkusele. Roheline tootmine saavutatakse energiatarbimise ja heitkoguste vähendamisega materjali ettevalmistamisel keskkonnasõbralike valmistamistehnikate ja taaskasutustehnoloogia abil.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/3d-printing-titanium-parts-for-aerospace.html