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3D打印的硅碳化物复合材料用于航空航天

碳化硅是由硅和碳组成的半导体,是世界上第三强材料。本文将进一步讨论通过3D打印在航空航天等应用程序中使用此高级材料。

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图片来源:Zoltan Major/Shutterstock.com

近年来,对复合材料的需求增加了,其优势比常规材料更欧洲杯足球竞彩具认可。可用于民航的碳纤维材料比铝欧洲杯足球竞彩轻20%,具有非腐蚀或疲劳等益处,并且需要更少的维护。

以前,客运飞机主要由钢和铝等金属制成,但是为了减少这些材料的重量,其他材料获得了流行,包括碳纤维复合材料。欧洲杯足球竞彩

碳化硅碳化物,否则称为Carborundum,是一种化合物,由爱德华·阿奇森(Edward Acheson)于1891年首次发现。这种半导体材料已获得了用于在各个行业内半导体设备中的吸引力。它被视为一种重要的工业陶瓷材料,可用于结构目的。

电动汽车和电子产品的碳化硅与硅

这种陶瓷材料具有独特的物理和化学特性,可提高其作为制造材料的可取性,具有高硬度和机械稳定性,可以承受高温。

其他优势,例如良好的热导率,低热膨胀系数以及对腐蚀和氧化的高电阻,这说明了这种高级材料如何彻底改变包括航空航天在内的许多行业。

随着天文望远镜的发展并越来越大,出现了一个新问题:减轻镜面重量。这导致了新材料的要求。

3D打印的硅碳化物比金属或玻璃轻,是完美的解决方案。该材料具有光学抛光的能力,可以增强其用作高效和轻巧镜的适用性。

此外,由于其机械稳定性能够承受各种极端温度,因此它将是空间内低温的有效材料,该材料可能包括高达-240摄氏度。

空中客车防御和空间

空中客车防御和空间(空中客车DS),意识到碳化硅的潜力,与梅森,是法国陶瓷材料专家,以创建公司Boostec。这种伙伴关系旨在生产具有较小尺寸的高性能碳化物材料,例如约3米,其重量不如传统材料。欧洲杯足球竞彩

来自空客DS的Emmanuel Sein解释了这一点的重要性,指出:“主要的镜子是世界上最大的单个空间望远镜镜,直径为3.5米,重约300公斤。如果它是用标准光学材料而不是高级航空航天材料构建的,那么质量将是三种音调。”欧洲杯足球竞彩

空客DS以前已经成功地为Rosetta任务创建了高度精确的碳化物摄像头,并于2009年为欧洲航天局建造了Herschel太空天文台。

3D打印空间

空中客车DS的雄心勃勃的目标说明了其在航空航天创新方面的开创性领导力,其主要目标是大规模生产可以通过精炼3D打印来改变太空工程的零件。

空中客车DS在欧洲Amaze项目中的合作可能会导致许多创新的进步将3D印刷零件带入太空,并将该行业转变为越来越发达的未来。

在空间中使用的第一个3D打印部分由高强度的钛合金支架组成,该支架被用于大西洋鸟7电信卫星的板载;这个小说的创作是2011年的空中客车DS领导的。

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生产碳化硅和磨料材料的工业企业。欧洲杯足球竞彩图片来源:sgr/shutterstock.com

继续这项开创性的工作,空中客车DS还负责为Eurostar E3000卫星的第一个空间合格的铝3D印刷零件。这种创新的组件是一个高性能的竞争对手,比原始零件少35%,刚度高40%。

该组件无法使用常规方法制造,这表示3D打印是如何为更先进的制造方法提供的潜力;这可以使更高的精度和更好的航空航天使用组件产生。

此外,这可能会改变空间材料行业,而3D印刷的碳化硅取代了功能较低和重型材料,而与其创新,更轻且更有效的对应物相比,相比之下,相比之下。欧洲杯足球竞彩

空间3D打印的限制

虽然3D打印的潜力对于广泛的应用程序是无限的,但尚未克服使用这种制造方法创建大规模组件空间材料的挑战。欧洲杯足球竞彩

电信卫星研发经理艾伦·考克斯(Alan Cox)解释说:“我们首先必须能够证明3D流程的重复性以及我们始终如一地生产高质量,负担得起的组件的能力。”

这种可重复性和产生高质量组件的一致性是一个障碍,随着时间的推移和承诺,可以导致3D打印大规模空间材料的革命性转折点。欧洲杯足球竞彩

凭借由欧洲航天局领导的Amaze Project,由28个合作伙伴组成,包括空中客车DS,其目标是精炼3D打印以大规模生产太空材料。欧洲杯足球竞彩

这将真正使Mass 3D打印的空间材料成为有希望的切实现实。欧洲杯足球竞彩

进一步阅读和参考

空中客车。(2021)。推进航空航天材料欧洲杯足球竞彩。[在线]可用:<https://www.airbus.com/newsroom/news/news/en/2016/10/composites-silicon-carbide.html> [2021年10月17日访问]。

Byjus。(2021)。碳化硅 - 结构,特性和SIC的用途。[在线]可用:<https://byjus.com/chemistry/silicon-carbide/> [2021年10月17日访问]。

Mukasyan,A。,(2017年)。碳化硅。自我传播高温合成的简洁百科全书,第336-338页。doi:https://doi.org/10.1016/b978-0-12-804173-4.00133-2

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Marzia Khan

写的

Marzia Khan

Marzia Khan是科学研究与创新的爱好者。她沉迷于文学和新颖的治疗剂中,她通过在皇家自由伦理审查委员会中的职位来做。Marzia拥有纳米技术和再生医学的硕士学位以及生物医学科学学士学位。欧洲杯线上买球她目前正在NHS工作,并正在进行科学创新计划。

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    梅森。(2022年6月30日)。3D打印的碳化硅复合材料用于航空航天。azom。于2022年7月19日从//www.wireless-io.com/article.aspx?articleId=20888检索。

  • MLA

    梅森。“用于航空航天的3D打印碳化硅复合材料”。azom。2022年7月19日。

  • 芝加哥

    梅森。“用于航空航天的3D打印碳化硅复合材料”。azom。//www.wireless-io.com/article.aspx?articleId=20888。(2022年7月19日访问)。

  • 哈佛大学

    梅森。2022。3D打印的硅碳化物复合材料用于航空航天。Azom,2022年7月19日,https://www.wireless-io.com/article.aspx?articleId=20888。

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