Космос жөнүндө сөз болгондо, биз кубаттуу ракеталарды, асманда учкан согуштук учактарды же космонавттардын космоско учуусун эске алабыз. Бирок бул заманбап жабдуулардын артында кичинекей күрөң порошок маанилүү роль ойной турганын сиз байкабай калышыңыз мүмкүн –күрөң эритилген глиноземмикро-порошок. Бул аталыш бир аз жөнөкөй угулушу мүмкүн, бирок аны баалабай койбоңуз. Күрөң эритилген глинозем чындыгында биз көбүнчө "зымырыт" деп атаган нерсенин бир түрү болуп саналат, анын катуулугу алмаздан кийинки экинчи орунда турат, бирок баасы алда канча арзан. Мурунку жылдары ал негизинен металлдарды майдалоочу дөңгөлөктөрдө жана кум кагазында майдалоо үчүн колдонулуп, өнөр жай тармагында жумушчу ат катары кызмат кылган. Бирок бул жөнөкөй жана жөнөкөй материал азыр аэрокосмостун "жогорку технологиялуу" этабына олуттуу салым кошуп жатат.
"Grindstone"дон "Коргоочу калкандын" укмуштуудай өзгөрүшү
Аэрокосмостук материалдар "жеңилдикке" жана "бекемдикке" артыкчылык берет. Бийик жана алыскы учуу үчүн канаттар жеңил болушу керек; фюзеляж бийиктиктеги катуу суукка, үн тосмосун бузганда катуу сүрүлүүгө жана кыймылдаткычтын ичиндеги коркунучтуу жогорку температурага туруштук берүү үчүн бекем болушу керек. Бул материалдын бетине катуу талаптарды коёт. Дал ушул жердекүрөң эритилген глинозем микро-порошоккелет. Инженерлер бул микро-порошокту турбинанын калактары жана күйүү камерасынын дубалдары сыяктуу маанилүү бөлүктөргө "муздак ширетүү" үчүн жогорку ылдамдыктагы чачыратуу технологиясын колдонуу менен, алар тырмактан ичке, бирок өзгөчө бекем "керамикалык соотту" түзө аларын аныкташкан. Жука болгонуна карабастан, бул коргоочу катмар 1600 градус Цельсийдеги жогорку температурадагы газдын таасири астында калактардын иштөө мөөнөтүн бир нече эсеге узартат. "Бул кыймылдаткычтын жүрөгүнө "ок өткөрбөгөн жилет" бергенге окшош", - деп түшүндүрдү кыймылдаткыч заводунда жыйырма жыл иштеген тажрыйбалуу инженер. "Мурда калактарды белгилүү бир колдонуу мөөнөтүнөн кийин алмаштыруу керек болчу, бирок азыр алар алда канча узакка иштей алат, бул учактын ишенимдүүлүгүн жана экономикалык натыйжалуулугун табигый түрдө жогорулатат".
Асмандан жерге чейин бардык жерде колдонулуучу колдонмолор
Күрөң эритилген глинозем микропорошогунун мүмкүнчүлүктөрү жөн гана кыймылдаткычтардан алда канча кеңири.
Келгиле, учактардан баштайлы. Заманбап жүргүнчү учактары жана согуштук учактар көмүртек буласы сыяктуу композиттик материалдарды кеңири колдонушат. Бул материал жеңил жана бекем, бирок анын кемчилиги бар: ар кандай материалдар бири-бирине туташкан жерлер деламинацияга жакын. Чечим? Жабыштыруудан мурун, бириктирилген беттер күрөң эритилген алюминий кычкылынын микро-порошогу бар жогорку басымдагы аба абразивдүү суспензиясы менен "одурайт". Бул жөн гана одурайтуу эмес; ал микроскопиялык деңгээлде сансыз бекитүү чекиттерин түзөт, бул желимдин бекемирээк "кармоосуна" мүмкүндүк берет. Бул иштетүү канаттан фюзеляжга туташуунун чарчоого туруктуулугун 30% дан ашык жакшыртат.
Эми аэрокосмосту карап көрөлү. Ракеталардын атмосферадан өтүшүндө, мурун конусу жана канатынын алдыңкы четтери "оттуу кыйроо" сыноосунан өтөт. Бул жерде күрөң эритилген алюминий кычкылынын микропорошогу өзүнүн баалуулугун башка жол менен далилдейт - ал антиоксиданттык каптамаларды даярдоодо өзөктү бекемдөөчү бөлүкчө катары колдонулат. Аны атайын керамикалык каптамаларга кошуп, ысыкка чыдамдуу компоненттердин бетине чачып, бул пленка жогорку температурада тыгыз кычкыл катмарын түзөт, андан кийинки кычкылтектин киришин натыйжалуу тосуп, ички материалдарды абляциядан коргойт. Ансыз атмосферага кайра кирген көптөгөн космос кемелери "таанылгыс" болуп калышы мүмкүн.
Анын бар экендигин спутниктерде жана космос станцияларында да көрүүгө болот. Айрым тактыктагы аспаптардын подшипниктери жана кыймылдуу бөлүктөрү вакуумда жана космостун өтө төмөн температурасында узак мөөнөттүү ишенимдүү иштешин камсыз кылышы керек. Күрөң эритилген глинозем микропорошогу менен майда жылтыратылган керамикалык подшипниктер сүрүлүү коэффициенти өтө төмөн жана дээрлик эч кандай эскирүү калдыктарын пайда кылбайт, бул компоненттердин орбитада он же жыйырма жыл бою туруктуу иштешин кепилдеген "ишенимге" айланат.
«Эски материал» «Жаңы акылмандыктын» кыйынчылыктарына жооп берет
Албетте, бул "эски материалды" аэрокосмостук экстремалдык чөйрөдө колдонуу жөн гана абразивдүү материалдарды заводдон алып келүү сыяктуу жөнөкөй эмес. Бул жерде көптөгөн татаалдыктар бар.
Эң чоң кыйынчылык - "тазалык" жана "бирдейлик". Күрөң эритилген алюминий кычкылынын микропорошогу талап кылынат.аэрокосмостук колдонмолорөтө таза, дээрлик толугу менен кошулмалардан таза болушу керек, анткени каалаган керексиз компонент жогорку стрессте же жогорку температурада жаракалардын башталышы болуп калышы мүмкүн. Андан тышкары, бөлүкчөлөрдүн өлчөмү жана формасы өтө бирдей болушу керек; болбосо, каптаманын алсыз жактары болот. "Бул жогорку деңгээлдеги торт жасоого окшош; сизге эң жакшы ингредиенттер гана эмес, унду өтө майда жана бирдей электен өткөрүү керек", - деди материалдардын сапатын көзөмөлдөө боюнча инженер. "Биздин скрининг жана тазалоо процесси беш жылдыздуу мейманкананын ашканасынын талаптарынан да катаал".
Мындан тышкары, бул порошокту тетиктерге кантип "колдонуу" дагы татаал илим. Учурдагы эң өнүккөн технология - бул үн ылдамдыгынан жогору жалын чачыратуу, ал микро-порошок бөлүкчөлөрүнүн негизге үн ылдамдыгынан бир нече эсе ылдамыраак тийүүсүнө мүмкүндүк берет, натыйжада байланыш бекемирээк жана каптоо тыгызыраак болот.
Асмандын келечеги ушундай "күчтү" талап кылат.
Аэрокосмостук технология жогорку, ылдам жана алыскы чектерге өнүккөн сайын, материалдарга болгон талаптар ого бетер күчөй берет. Гиперүндүү учактар, кайра колдонулуучу космос кемелери, терең космостук зонддор... бул келечектеги жылдыздардын баары өтө коргоого көз каранды.
Өнүгүүкүрөң корунддун микро-порошогуошондой эле акылдуураак жана курама багытка карай бара жатат. Мисалы, окумуштуулар аны башка элементтер менен "кошуп" же графен сыяктуу жаңы материалдар менен айкалыштырууга аракет кылып жатышат. Максат - жогорку температурага туруктуулук гана эмес, ошондой эле белгилүү бир температурада бузулууну акылдуу түрдө сезүү жана ал тургай өзүн-өзү калыбына келтирүү мүмкүнчүлүгү. Кийинки муундагы авиациялык кыймылдаткычтар жана космостук учактардын жылуулук коргоо системалары ушул сыяктуу "акылдуу" күчөтүлгөн каптоону колдонушу мүмкүн.
Күрөң корунддун микропорошогунун окуясы көптөгөн кытайлык өнөр жай материалдарынын микрокосмосу болуп саналат: жөнөкөй келип чыгыштан жаралган, бирок үзгүлтүксүз технологиялык өркүндөтүү аркылуу алмаштыргыс ролду тапкан. Ал титан эритмелери сыяктуу көз жоосун алган же көмүртек буласы сыяктуу модалуу болбошу мүмкүн, бирок дал ушул тынч, көшөгө артындагы "күч" адамзаттын асманды жарып өтүп, терең космостун алыскы чектерине көтөрүлүү кыялын колдойт.
Жылдыздуу асманды карап, ар бир ийгиликтүү учурууну кубануу менен кабыл алганыбызда, балким, ошол көз жоосун алган металл жаркыроосунун астында сансыз майда, туруктуу күрөң бөлүкчөлөр өздөрүнүн алмаштыргыс күчүн үнсүз нурлантып жатканын эстей алабыз.