1 Vrijednost metalnih materijala izuzetno otpornih na koroziju
Radeći u orbiti, svemirski brodovi moraju da se suoče sa nekoliko neprijateljskih uslova kao što su značajne temperaturne fluktuacije, visoko zračenje, mikrogravitacija i kosmička prašina. Među njima, jedan od glavnih elemenata koji utječu na vijek trajanja i performanse svemirske letjelice je korozija. Korozija ne samo da umanjuje kvalitet materijala već može dovesti i do kvara konstrukcije, ugrožavajući tako siguran rad svemirskih letjelica. Stoga je odabir metalnih materijala visoke otpornosti na koroziju neophodan način da se garantuje dugoročan stabilan rad svemirskih letjelica u zahtjevnim okruženjima.
2 dva praktična slučaja ekstremno-korozijskih metalnih materijala otpornih na koroziju
legura titanijuma
Zbog velike čvrstoće, niske gustoće i izvanredne otpornosti na koroziju, legura od titanijuma proširi se u komponentama svemirskih brodova. Za važne dijelove, uključujući i motore prostora, na primjer, titanske legure, u velikoj mjeri povećavaju otpornost na snagu i koroziju komponenti, tako da povećavaju život svemirskih letjelica. Nadalje, legura titanijuma ima izuzetnu biokompatibilnost, otuda je često zaposlena u proizvodnji medicinskih alata i stambenih prostorija za astronaute na strojevima.
Legura sa sjedištem u niklu
Savršeni materijali za toplotne zaštitne sisteme i komponente motora su niklne legure jer imaju izvanredne visoke temperature i otpornost na koroziju. Nikalne legure mogu održati stabilne mehaničke karakteristike i dobru otpornost na oksidaciju na visokim temperaturama, stoga sprečavaju kvar komponente koji nastaju iz korozije sa visokim temperaturama. Nadalje, legure na bazi nikla nude izvanredne kvalitete zavarivanja i obradu, što olakšava proizvodnju kompliciranih oblika komponenti.
čisti čelik
Zbog svojih velikih mehaničkih kvaliteta i otpornosti na koroziju, nehrđajući čelik nalazi mjesto u izgradnji svemirskih brodova. Naročito u spremnicima za skladištenje goriva, sistemima cjevovoda svemirskih letjelica i spojnim elementima, upotreba nehrđajućeg čelika uvelike povećava otpornost komponenti na koroziju i vijek trajanja. Nadalje, prikladan za proizvodnju komponenti koje rade u uvjetima vrlo niskih temperatura je nehrđajući čelik, koji ima jaku otpornost na niske temperature.
Li-legura aluminijuma
Nedavno lagana legura visoke čvrstoće s velikim otporom na koroziju i čvrstoću umora je aluminijska litijum legura. Za dijelove poput krilnih površina, trupa i zidova kabine, aluminijske litijumske legure pronalaze izvrsnu aplikaciju u zgradi svemirskog broda. Mehaničke osobine litijumske legure aluminija i otpornost na koroziju mogu se dalje poboljšati optimiziranjem legure kompozicije i tehnike toplinske prečišćavanja, samim tim u zadovoljavanju svemirskih letjelica za lagane i visoke performanse.
3 Trend u razvoju metalnih materijala visoke otpornosti na koroziju
Razvoj metalnih materijala otpornog na koroziju slijede sljedeće trendove s obzirom na stalno poboljšanje zrakoplovne tehnologije i rastućim potrebama za performansom svemirskih letjelica:
Više poboljšanja kvaliteta materijala
Snaga čvrstoće, žilavosti i otpornosti na koroziju otporne na koroziju mogu se dodatno povećati optimiziranjem legura, nadogradnjom metoda toplotnog tretmana i postupcima obrade površina. Ispunjavanje potreba teže i neprijateljskih postavki prostora, to će pomoći u poboljšanju performansi i život komponenti svemirskih brojeva.
Tanki dizajn
Iako zadržava veliku otpornost na koroziju, lagani dizajn je značajan trend u izgradnji svemirskih brodova. Moderna proizvodna tehnologija i nove lagane legure visoke čvrstoće pomažu u smanjenju težine svemirskog broda i povećanju efikasnosti leta i kapaciteta tereta.
Raznovrsni materijali
Kako se svemirske misije variraju, tako da rade funkcionalne potrebe za komponente svemirskih brodova. Metalni materijali otporan na koroziju rasti će prema višenamjenkcionalnosti u budućnosti - to jest, odnosno korozije, otpornost na visoke temperature, otpornost na zračenje i biokompatibilnost - da udovolji adaptaciji svemirskog broda treba za osporavanje okruženja.
Zaštita životne sredine i održivost
Istraživanje i primjena metalnih materijala visoke otpornosti na koroziju također će posvetiti više pažnje zaštiti okoliša i održivosti u okviru svjetskog sporazuma o zaštiti i održivosti okoliša. Zelena proizvodnja postiže se smanjenjem potrošnje energije i emisija tokom pripreme materijala uz pomoć ekološki prihvatljivih tehnika pripreme i tehnologije recikliranja.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/3d-printing-titanium-parts-for-aerospace.html