Kinesiska forskare har skapat ett keramiskt material som tål temperaturer upp till 3600°C i en oxiderande miljö, vilket överträffar de nuvarande termiska gränserna vid hypersonisk flygning.
Även de mest moderna hypersoniska farkosterna idag står inför strukturella utmaningar under extrema termiska förhållanden.
Enligt South China Morning Post börjar de flesta material ge vika vid temperaturer under 3000°C.
Skyddspanelerna för värme på Starship från SpaceX kan till exempel tåla temperaturer runt 1371 grader Celsius, enligt vissa uppskattningar.
Men den senaste studien, publicerad i vetenskapliga tidskriften Advanced Materials, beskriver den imponerande förmågan hos karbidkeramiken, som består av element som hafnium, tantal, zirkonium och volfram.
Enligt forskarna “visar materialet en signifikant lägre oxidationshastighet vid 3600 grader Celsius under laserbestrålning än något tidigare rapporterat material.”
Den exceptionella prestandan beror på den unika strukturen hos materialets oxidlager. Eftersom de olika elementen i materialet har olika affiniteter för syre vid höga temperaturer, bildas ett tätt oxidlager.
Specifikt fungerar volfram-skelettet, som är mycket motståndskraftigt mot oxidation, fyllt med oxider av andra element, som en barriär som förhindrar att syre tränger djupare in i materialet.
“Vårt team har för första gången i världen överträffat denna långvariga gräns genom en högentropisk multikomponentdesign,” sade Chu Yanhui, professor vid South China University of Technology, till SCMP.
Enligt Chu kan den nya karbidkeramiken “användas direkt som ett yttre skyddsskikt för rymdfarkoster eller i energisystem för att tåla direkt exponering för höga temperaturer.”
Foto och video: Pixabay. Detta innehåll skapades med hjälp av AI och granskades av redaktionsteamet.
