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法國(guó)航天局(CNES)進(jìn)行的一項(xiàng)新研究正在調(diào)查 3D打印的YAG陶瓷結(jié)構(gòu)。圖片來(lái)自科學(xué)報(bào)告。 用于空間的陶瓷3D打印 美國(guó)宇航局工程師凱特魯賓斯在安裝在國(guó)際空間站上的三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)旁邊。照片來(lái)自美國(guó)國(guó)家航空航天局。 改進(jìn)空間推進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計(jì) CNES關(guān)于氧化物陶瓷的最新研發(fā)工作希望改進(jìn)空間推進(jìn)關(guān)鍵子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，以提高液體推進(jìn)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。目前，由金屬合金的電阻施加的最大允許渦輪溫度限制了液體推進(jìn)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)的性能。據(jù)該機(jī)構(gòu)稱(chēng)，為渦輪機(jī)部件引入抗蠕變氧化物陶瓷有助于提高循環(huán)溫度，從而提高深空探索任務(wù)的性能。之所以選擇YAG，是因?yàn)樗诟邷叵戮哂欣硐氲臋C(jī)械性能，特別是它的高強(qiáng)度、在1000攝氏度以上的溫度下具有良好的蠕變性能、低導(dǎo)熱性、物理和化學(xué)穩(wěn)定性以及對(duì)水蒸氣腐蝕的高抗性。 YAG干凝膠的制備方案。圖片來(lái)自科學(xué)報(bào)告。 降低成本和節(jié)約能源
3D打印的氧化物陶瓷材料如何改進(jìn)用于空間推進(jìn)的關(guān)鍵子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。該研究的重點(diǎn)是開(kāi)發(fā)優(yōu)化的釔鋁石榴石(YAG)干凝膠
，當(dāng)3D打印成復(fù)雜形狀時(shí)
，該干凝膠可提供理想的強(qiáng)度和抗蠕變性。根據(jù)CNES的說(shuō)法，這些增材制造的YAG陶瓷可以構(gòu)成未來(lái)用于深空探索渦輪葉片的金屬合金的基礎(chǔ)。
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