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耐高溫(wēn)塗料為火箭穿上保(bǎo)護衣


  現代航天技術飛速發展(zhǎn),中國、美國、俄羅斯(sī)等國家都有自己不亂的火箭係列。

  科學家通過長期(qī)的科(kē)學實驗(yàn),發現隻要合成一種(zhǒng)含(hán)有矽、磷、氮、硼(péng)、氯等元素的有機樹脂,它就具有耐高溫順(shùn)自熄的特性。當火箭(jiàn)在(zài)大(dà)氣中高速飛行時,火箭外殼和氣流摩(mó)擦所產生的熱量,使塗(tú)層中的升華物質徐徐揮發,與此同時,耐高溫有機樹脂形成了微孔(kǒng)的碳(tàn)化層(céng)。假如再在這類耐高溫的樹脂中,加入一些無機填料(如二氧化矽、雲(yún)母(mǔ)粉、碳硼纖維等)和升華物質(如(rú)氧化硒、硫化汞等(děng)),就可以製得一種既耐高溫又有良好隔熱(rè)機能的塗料。要是火箭的外殼直接接觸這樣的高溫,那麽(me)火箭外殼的(de)強度(dù)將會大大減弱,幾千度的高溫就很快傳到火箭內(nèi)部,燒壞火箭的各種自動控製儀器和電(diàn)子元件,火箭也(yě)就無法按預定的軌道正常飛行。與此同時,當火箭發念(niàn)頭工作時,還要噴出幾千度的高溫氣流(liú),這樣一來,火箭就得承受攝(shè)氏幾千度的高溫。火(huǒ)箭是眾多(duō)高科技技術的(de)集合體,其中高科技特種塗料(liào)則為火箭穿上一層薄而堅(jiān)韌的保護衣。

  大多數塗料是以有機樹脂為(wéi)基(jī)料(liào)的。留(liú)下的碳化層就好(hǎo)象一道隔熱的屏障,把外界大(dà)部門熱量隔絕掉。

  我們都知道要(yào)把人造(zào)衛星送入太空,需要推力很(hěn)大的宇宙火(huǒ)箭(jiàn),並(bìng)且要求火箭的飛行(háng)速度達到(dào)每秒8公裏(lǐ)以上才行。

  這種特種塗料可以采用一般的塗刷、噴、刮的方法,把它緊密地籠(lóng)蓋在火箭(jiàn)的外殼上。它為(wéi)什麽在高溫時,會有不(bú)燃燒和隔熱的機能呢(ne)?

  為了防止幾千度的高溫傳入火箭內部,使火箭內的各種儀表正常工作,人們想辦法給火箭外殼塗上一層又輕又薄的特種塗料——耐燒蝕隔熱塗(tú)料。衝走了一(yī)層碳化層,它還“後繼有人”,下麵沒有碳化的塗層(céng)又開(kāi)始“赴湯蹈火”,直到火箭完成飛行使命為止。

  當然,火箭在高速飛行時,氣流有可能(néng)把這層(céng)碳化層(céng)衝走,但是塗層的厚度是(shì)根據火箭飛行時間,塗料消融速度和(hé)塗層的隔熱效果設計的。在這樣快的速度下,火箭外(wài)殼與大(dà)氣摩擦將會產生上千度的高溫。這種耐燒蝕隔熱塗料,除了用於火箭和飛(fēi)船等航天工具,還可用在飛機(jī)發念頭的(de)隔熱、玻璃(lí)鋼火箭發射筒的隔熱和抗激光穿透等方麵(miàn)。在(zài)這個過程中,固然塗料表麵消融了,但也帶走了部門熱量。塗上這種塗料,就比如給火箭穿上了一件石(shí)棉衣服,火箭在大氣中(zhōng)飛行就安全無恙了。

  一般(bān)來說,火箭的外殼是用鈦合金(jīn)、鈹合(hé)金和鋁合金(jīn)等材料做成的,而這些合金材料很輕易傳熱。

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