再次令世界惊艳!西工大取得“炸裂”技术突破,未来应用更可怕?

李肃说科技 2024-07-22 02:13:03
导语

中国科学家成功利用中国空间站的微重力环境,研究铌合金在液态条件下的性质,取得一系列重大突破。

铌合金是稀有金属中的“合金贵族”,自从上世纪50年代问世以来,就一直在航空航天领域发挥着不可替代的作用,如今更是已经成为航空发动机和航天器热防护材料的标配,更是备受关注的超高温材料。

它比铝合金更轻,也比镍基高温合金更高温,但是价格却比镍基高温合金便宜。

因此在航空发动机等方面耐高温、改善性能、减轻重量等方面起着重要作用,可谓今天航空发动机的主要材料就是铌合金,它的熔点比熔化在火炉中的铝合金还要高。

它的熔点是约为2630摄氏度,这个温度只有高铬铸铁和镍基高温合金才可以比拟,所以铌合金的使用范围就非常的广泛。

长期以来,铌合金一直是有机械的行业的研究的热点,然而铌合金不仅仅在有机械行业用的非常广泛,同时在其它一些领域也有着非常广泛的应用。

除此之外,铌合金这种材料还可以在石油、化工、医疗器械等领域,可以看出铌合金这种材料的应用广泛,其中最主要的原因就是高熔点。

铌合金之所以有较多的用途,最主要的原因就是铌合金的熔点高,这就意味着铌合金可以承受较高温度的熔化,同时,也可以在较为恶劣的环境中进行使用,同时这也能保障铌合金在使用过程中不会被熔化,从而能够很好的发挥自身的使用价值。

那么铌合金在高温的环境下又具有哪些特点,同时为什么又能够承受较高的温度,又为什么能够在微重力环境中研究铌合金呢?

铌合金的液态性质。

由于铌合金在熔融态下有时会形成晶核,所以这就涉及到凝固成分的问题。

凝固生成的主要成分不仅仅决定了合金的内在质量,同时也决定了其新生长过程和新结构,比如说形变、动力学、热力学的各种变化,同时也是金相组织结构的重要组成部分,相对来说,金相组织是直接关系到合金的性能的。

在过去的几十年间,我国的科学家和工程师们都曾致力于此,他们一直想要去研究合金凝固新生长的这一个过程,然而这个过程又非常的复杂,其中最主要的原因就是由于合金中熔体对于金属元素的物理和化学性质是有关联的,而且其中还涉及到能量的问题。

在液态凝固研究中,研究人员一直都在想办法去找到最合适的条件,好去研究合金的这个新生长的过程,有些人尝试去找无重力环境,但是这个环境很难找到,而且在没有人类飞船的时候,也是无法去研究这个问题的。

所以即使这个环境找到了,也是因为有了人类飞船,才可以将其运载到太空中,才可以进行研究的,然而即使这样也是非常的危险的,所以这是不可行的。

而且地面上的实验环境和条件,和太空中还是有着很大的不一样,在地面上的环境实验,有些人认为有无重力的环境就可以进行研究了。

但是在事实上,这是非常错误的,我们不能单纯的从力的方面来考量,从成熟和论证上来讲,失重状态下,会引起物质的流动和传热。

在这样的微重力环境中,有些人认为只要有了失重状态,相对来说没有了传热和传质,但是实际上,这是不正确的,所以只有进行了大量的实验,才会有所发现。

但是在太空中的环境下,可以将合金放入无重力的环境下,不会受到地球重力的影响,从而可以进行更加真实的研究。

所以这为研究无重力环境下的合金研究提供了更好的实验环境和研究条件。

所以即使可以放入人类飞船中,但是遇到了其他的情况,这个实验可能会出现了各种不可预测的情况,所以也非常的危险。

所以为了研究不可重力的环境,专家们经过了一段时间的讨论和研究,提出了不可重力环境的整体方案,这就是人类的空间站。

2018年6月,天舟1号货运飞船准时和天宫2号空间实验室成功对接,我国的空间站工程建设正式拉开序幕。

此时,我国已成为继美俄之后第三个拥有自主空间站的国家,有了自主发射的火箭和航天飞船、以及空间站,中国成为世界上唯一独立控制的太空大国。

铌合金的魅力。

中国空间站可以实现永久性有人驻留,此次中国空间站的任务人员将进行三次乘组飞行,完成中国空间站的构建工作,携带多个航天实验项目。

空间站的微重力环境为材料学研究带来了前所未有的研究机遇,这一新特点的研究环境可以揭示物质在失重状态下的行为特性,为新材料设计和制备带来新视角。

我国已经有多所大学的科研人员进行了研究,从事相关的科学研究工作。

其中西北工业大学的科研团队利用空间站进行了一系列重要的实验,研究了一系列有关超高温合金的问题,研究的结果将对相关领域的科研工作产生重要的影响。

西北工业大学团队主要的研究方向也是在金属材料相关的研究上,对于西工大的这个研究团队,他们在研究上也投入了大量的时间和精力,不论是在研究上还是在实践上。

超高温合金的发展。

超高温合金是最近十年发展的热点,而且广受科研团队的重视,所以在航空航天领域的工程上,也是非常有价值的。

超高温合金在航空航天领域是一大需要求,极端环境下的材料制备和工艺,发展一代又一代先进航空发动机和航天器所依赖的超高温材料技术,是中国科技工作者的梦想和追求。

然而这种超高温材料制备难度非常之大,西北工业大学的科研团队也是为此付出了大量的努力,时至今日已经是超高温材料制备上的佼佼者。

西北工业大学的科研团队,可以说是超高温材料研究的中坚力量,同时在微重力合金研究上,他们也创造出一系列新的突破。

在西工大科研团队的不懈努力下,中国航天事业将迎来新的发展机遇,中国的先进航空和航天器的发展,将离不开西工大的超高温合金技术,中国的航天事业必将在西工大的科研团队的助力下继续前进。

此次铌合金的研究,不仅可以从中挖掘铌合金的新特性,更可以从中看到中国科研工作者的不懈努力和创新精神。

铌合金在研究周期上耗时长、耗费巨大,不仅在这方面,很多的材料研究都是一个长期的过程。

在基础研究上,很多一些重要的研究,虽然有着较长的周期,但是如果这些研究不进行,就无法后续的发展,同时也就无法在技术研究上走到前面。

所以科研上、技术上都离不开基础研究,所以在这个基础研究上,充满着无限的可能,同时也有着无限的机遇,只要我们在这条道路上继续走下去,就一定会有所收获的。

结语

我国的发展不仅离不开每一个科研工作者的辛苦付出,更离不开每一个在科研上帮助和支持的人。

从铌合金的方向上来说,可以看到我国的科技工作者在这个领域上的认真,同时也可以看到我国在这个方面的优势。

因此在今后,在这个研究上的道路上,一定会有着更广阔的发展空间。

60 阅读:23531
评论列表
  • 时代 22
    2024-07-23 10:51

    一句话,检验无重力环境下合金生产的质量,哪来那么多废话

    我就是我 回复:
    字数KPI考核[呲牙笑]
  • 2024-07-24 12:01

    材料科学真的是改变世界的学科

  • JHQ 9
    2024-07-23 15:22

    中国科研团队的平均年龄很轻是重点。

  • 2024-07-25 10:41

    中国科学家牛啊,铌合金这黑科技,轻、强、耐高温,简直就是航天界的超新星,未来可期

  • 2024-07-24 21:31

    国防七子[鼓掌]

    零部件 回复:
    航天航空还是西工大,没有西工大就没有中国直10直20,歼十歼二十,运20。
  • 2024-07-23 18:46

    有毛用,最终是把高科技弄成大白菜

    自由如风 回复:
    确实没毛用,你活着就是浪费人类的大米。
    !!! 回复:
    你来地球浪费了
  • 2024-07-24 09:38

    泄密否????

  • 2024-07-25 11:34

    这铌合金牛到飞起,航天界的新宠儿?但说未来应用可怕,是不是太夸张了?别又是炒作概念啊

  • 2024-07-25 08:06

    这突破牛啊!铌合金,高温小能手,便宜还好用,以后飞机岂不是飞得更高更远?西工大这是在偷偷承包未来天空的节奏?

  • 2024-07-24 11:45

    标题别这么一惊一乍滴

  • XZJ 1
    2024-07-24 21:58

    这种讲道法不会技术交流吗

  • 2024-07-26 18:26

    不愧国防七子,比那清北强。

  • 2024-07-27 21:52

    一定要把科研人员保护好

  • 2024-08-03 16:33

    航发可以突破了

李肃说科技

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