به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از پژوهشگاه فضایی ایران، تقاضای اعتبارسنجی و امتیازدهی اختراع طرح « تهیه نانو کامپوزیت پلیمر الیاف کربن تقویت شده با نانو ساختارهای زیرکونیوم دی بورید و سیلیکون کاربید» که توسط پژوهشگران پژوهشکده سامانه‌های حمل و نقل فضایی انجام شده بود از سوی سازمان پژوهش‌های علمی و صنعتی ایران تایید شد.
پیشرفت روزافزون فناوری فضایی، رشد تقاضا برای مواد پیشرفته با قابلیت تحمل دمای بیش از C˚۲۰۰۰ مثل موتور راکت‌ها و سیستم‌های حفاظت حرارتی برای وسایل فضایی را بالا برده است.
بنابراین، از یک سو مواد پایه کربنی به دلیل پایداری ابعاد، استحکام و مدول زیاد در دماهای بالا، هدایت حرارتی و مقاومت بالا در برابر شوک، ماشین‌کاری آسان و دانسیته پایین، گزینه‌های مناسبی برای استفاده در ساختارهایی با دمای بسیار بالا هستند و از سویی دیگر، ظهور برخی محدودیت‌ها و مشکلات در عملکرد این کامپوزیت‌های زغال گذار، از جمله ضعیف بودن ساختار زغال ایجاد شده و اکسایش در دمای بالاتر از C˚۵۰۰، موجب گرایش پژوهشگران به ساخت سامانه‌های جدید حفاظت گرمایی شده است.
مواد فداشونده نقش بسیار مهمی در صنایع هوافضا دارند. این ترکیبات سامانه محافظ گرمایی ایجاد می‌کنند که از سازه‌ها، سطوح آیرودینامیکی، محموله‌ها و فضا پیماها طی پرواز با سرعت فراصوت محافظت می‌کند. با وجود مزایای کامپوزیت‌های بر پایه پلیمر/الیاف کربن (Cfpolymer) نظیر وزن کم، مقاومت حرارتی بالا، مقاومت به شوک حرارتی خوب و زغال گذاری بالا، این کامپوزیت‌ها در دماهای بیش از C°۵۰۰ در برابر اکسیداسیون آسیب پذیر هستند.
از این رو، به منظور رفع این مشکلات، پژوهشگران پژوهشکده سامانه‌های حمل و نقل فضایی، شروع به مطالعه و بررسی روی تولید سیستم‌های عایق حرارتی بر پایه Cfpolymer تقویت شده با سرامیک‌های فوق دما بالا کردند.
در نهایت از نانو ساختارهای سرامیکی (زیرکونیوم دی بورید و سیلیکون کاربید) در مورفولوژی‌های ذرات، ویسکر و نانوالیاف به عنوان فاز ثانویه، به منظور تقویت و بهبود خواص ترمومکانیکی کامپوزیت پلیمر/الیاف کربن در این اختراع استفاده شد.
در نتیجه، بررسی‌ها نشان داد که خواص مکانیکی و فداشوندگی کامپوزیت‌های تقویت شده با نانوساختارهای فوق (Cfpolymer/ZrB۲/SiC) نسبت به کامپوزیت متداول C/Ph بهبود چشم گیری داشته است.
نظر شما