西北工業大學科研團隊主導的超高溫合金材料研究取得新進展!
在中國空間站的宏偉藍圖中,一系列國際尖端的科學實驗柜和空間研究設施已經穩穩扎根。
它們不僅支持著空間生命科學、生物技術、材料科學、微重力物理等前沿領域的研究,更將中國空間站推向了國家太空實驗室的新高度。
這里,無人與有人參與的研究交織進行,上行與下行的運輸能力相得益彰,為各類空間科學與應用研究提供了前所未有的平臺。
近日,西北工業大學科研團隊在超高溫合金材料研究上取得了重大突破。
他們利用中國空間站提供的獨特微重力環境,成功揭示了鈮合金這一難熔金屬的關鍵物理特性,實現了對其微觀組織結構與宏觀形態的精確調控。
自2021年9月起,三批鈮合金樣品搭乘天舟系列貨運飛船進入空間站,航天員們的精心操作與團隊的緊密合作,共同完成了加熱、熔化、凝固等一系列復雜實驗,為材料科學領域帶來了全新的認知。
那么,西北工業大學科研團隊突破性的進展,對中國戰斗機有什么好處:
1、提高戰斗機性能、:超高溫合金材料具有優異的高溫強度、良好的抗氧化和抗熱腐蝕性能,這些特性對于提高戰斗機的飛行性能至關重要。
特別是在航空發動機中,高溫合金的使用可以提升發動機的工作效率和可靠性,從而增強戰斗機的整體性能。
2、增加發動機推力:高溫合金材料在航空發動機中的使用,有助于提高渦輪前的溫度,進而提升發動機的推力。
渦輪進口溫度每提高100°C,航空發動機的推重比能夠提高大約10%,這對于戰斗機的機動性和速度有顯著影響。
3、提升材料應用范圍:超高溫合金材料不僅在軍事領域有應用,在民用領域如電力、石油化工、汽車等也有廣泛應用。
這種材料的多功能性為戰斗機的設計和制造提供了更多的材料選擇和應用可能性。
4、促進材料科學研究:通過在中國空間站進行的微重力環境下的材料實驗,研究人員能夠更深入地了解超高溫合金材料的物理特性,這對于未來材料科學的發展和新型高性能材料的研制具有重要意義。
5、支持國家重大戰略需求:西北工業大學的研究成果不僅推動了材料科學的進步,還直接支持了國家在航空、航天等領域的重大戰略需求,有助于提升國家的科技實力和國防能力。
鈮合金因其超過2400攝氏度的熔點以及出色的加工和焊接特性,在航天和航空工業中扮演著至關重要的角色,主要應用于熱防護和結構材料。
然而,在地面環境中,研究這種高溫熔體的物理屬性面臨重重挑戰。幸運的是,中國空間站的無容器材料實驗設施提供了理想的實驗環境。
在無容器和微重力的條件下,科學家們能夠更深入地揭開鈮合金的神秘特性。
在中國空間站的微重力實驗條件下,科研團隊不僅對鈮合金進行了深入研究,還對鋯合金進行了在軌凝固實驗。
鋯合金因其卓越的耐腐蝕性和生物相容性,已成為核技術應用和醫學植入物中不可或缺的材料。
在空間站的獨特環境下,研究者們發現了與地球表面實驗迥異的材料內部溫度和流動模式,以及前所未見的特殊表面微觀結構。
這些突破性的觀察結果不僅豐富了材料科學的研究視野,也為未來材料的創新應用鋪平了道路。
值得一提的是,中國空間站的科研平臺不僅支持了多種合金材料的研究,還計劃針對國家重大需求的新型功能晶體、特種材料等開展相關空間研究。
科研團隊已經對6種合金材料進行了上百次實驗,這些成果不僅展現了我國空間科學研究的強大實力,也為人類探索宇宙、利用太空資源提供了寶貴的經驗。
實際上,早在2022年7月,西北工業大學就成功領導了"飛天一號"火箭的研發工作,這標志著我國在高超聲速飛行器技術領域迅速迎頭趕上,與美國和俄羅斯等國家站在了同一起跑線上。
時間來到2024年5月,西北工業大學再次展現了其在無人機領域的深厚實力,這次他們借鑒了螢火蟲的生物特性,開發出了具有革命性的新一代通信無人機。
值得一提的是,中國首架無人機也是在這里誕生的,這充分證明了該校在無人機研發領域的雄厚基礎和創新能力。
中國在科技領域的進步和創新,不僅得益于持續涌現的尖端技術設備,更離不開那些默默無聞、勤勤懇懇為國家科技進步貢獻智慧和力量的科研工作者。
正如西北工業大學所倡導的校訓精神——“公誠勇毅”:以天下為公,堅守誠信,勇敢進取,果斷堅定,這些品質激勵著一代又一代的科研人員不斷前行。
來源:百科片場微信號
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