1 Valor dels materials metàl·lics extremadament resistents a la corrosió
Operant en òrbita, les naus espacials han d'enfrontar-se a diverses condicions hostils, com ara fluctuacions significatives de temperatura, radiació elevada, microgravetat i pols còsmica. Entre ells, un dels principals elements que influeixen en la vida i el rendiment de les naus espacials és la corrosió. La corrosió no només redueix les qualitats dels materials, sinó que també podria provocar una fallada estructural, posant en perill el funcionament segur de les naus espacials. Per tant, escollir materials metàl·lics altament resistents a la corrosió és una manera necessària de garantir el funcionament constant a llarg termini de les naus espacials en entorns exigents.
2 Dos exemples pràctics de materials metàl·lics extremadament resistents a la corrosió
aliatge de titani
A causa de la seva gran resistència, baixa densitat i resistència a la corrosió excepcional, l'aliatge de titani s'ha aplicat àmpliament en components de naus espacials. Per a peces importants, com ara ales, fuselatge i motors de transbordadors espacials, els aliatges de titani, per exemple, augmenten molt la resistència i la resistència a la corrosió dels components, augmentant així la vida útil de la nau espacial. A més, l'aliatge de titani té una biocompatibilitat excepcional, per la qual cosa s'utilitza amb freqüència en la producció d'eines mèdiques i d'habitacions per a astronautes en projectes espacials tripulats.
Aliatge a base de níquel
Els materials perfectes per als sistemes de protecció tèrmica de naus espacials i els components del motor són aliatges a base de níquel, ja que tenen un rendiment excepcional a alta temperatura i resistència a la corrosió. Els aliatges a base de níquel poden mantenir característiques mecàniques estables i una bona resistència a l'oxidació a altes temperatures, evitant així la fallada dels components com a conseqüència de la corrosió a alta temperatura. A més, els aliatges a base de níquel ofereixen excel·lents qualitats de soldadura i processament, cosa que facilita la fabricació de components de forma complicada.
acer pur
A causa de les seves grans qualitats mecàniques i resistència a la corrosió, l'acer inoxidable troba una posició en la construcció de naus espacials. Particularment en els dipòsits d'emmagatzematge de combustible, els sistemes de canonades de les naus espacials i els elements de fixació, l'ús de l'acer inoxidable augmenta considerablement la resistència a la corrosió dels components i la vida útil. A més, adequat per a la fabricació de components que operen en condicions de temperatura molt baixa és l'acer inoxidable, que té una forta resistència a baixa temperatura.
Li-aliatge d'alumini
Un aliatge lleuger d'alta resistència recent amb una gran resistència a la corrosió i resistència a la fatiga és l'aliatge de liti d'alumini. Per a peces com les superfícies de les ales, el fuselatge i les parets de la cabina, els aliatges d'alumini i liti troben una gran aplicació en la construcció de naus espacials. Les qualitats mecàniques i la resistència a la corrosió dels aliatges de liti d'alumini es poden millorar encara més optimitzant la composició de l'aliatge i la tècnica de tractament tèrmic, satisfent així les necessitats de les naus espacials de pes lleuger i d'alt rendiment.
3 La tendència en el desenvolupament de materials metàl·lics altament resistents a la corrosió
El desenvolupament de materials metàl·lics altament resistents a la corrosió segueix les tendències següents tenint en compte la millora contínua de la tecnologia aeroespacial i les creixents necessitats de rendiment de les naus espacials:
Més millora de les qualitats dels materials
La força, la duresa i la resistència a la corrosió dels materials metàl·lics altament resistents a la corrosió es poden augmentar encara més optimitzant la composició de l'aliatge, millorant els mètodes de tractament tèrmic i els procediments de tractament superficial. Per satisfer les necessitats de configuracions espacials més difícils i hostils, això ajudarà a millorar el rendiment i la vida útil dels components de la nau espacial.
Disseny prim
Tot i que manté una gran resistència a la corrosió, el disseny lleuger és una tendència important en la construcció de naus espacials. La tecnologia de fabricació moderna i els nous aliatges lleugers d'alta resistència ajuden a reduir el pes de la nau espacial i augmentar l'eficiència del vol i la capacitat de càrrega.
Materials diversos
Com que les missions espacials varien, també ho fan les necessitats funcionals dels components de les naus espacials. Els materials metàl·lics altament resistents a la corrosió creixeran cap a la multifuncionalitat en el futur, és a dir, la resistència a la corrosió, la resistència a les altes temperatures, la resistència a la radiació i la biocompatibilitat, per satisfer les necessitats d'adaptació de les naus espacials a entorns difícils.
Protecció del Medi Ambient i Sostenibilitat
La investigació i l'aplicació de materials metàl·lics altament resistents a la corrosió també prestaran més atenció a la protecció del medi ambient i la sostenibilitat en el marc de l'acord mundial sobre protecció i sostenibilitat del medi ambient. La producció ecològica s'aconsegueix reduint el consum d'energia i les emissions durant la preparació del material mitjançant tècniques de preparació respectuoses amb el medi ambient i tecnologia de reciclatge.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/3d-printing-titanium-parts-for-aerospace.html