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            含鋯鉿合金(及化合物)在飛行器上的應用

            2020-11-20 09:50:18

            含鋯鉿合金(及化合物)在飛行器上的應用

              現代飛行器如宇宙飛船、人造衛星、火箭、導彈、超音速飛機正朝高速、高空、大推力、遠距離、高準確和安全的方向發展,鋯、鉿(及其化合物)由于某些優異性能,除可作用小型核動力結構和包套材料外,還被用在阿波羅宇宙飛船上的有關部件。鉿也可作為體積小而能量大的火箭推進劑。

              鉿化合物具備難熔、抗氧化和耐蝕等幾方面的綜合性能,是耐高溫材料。鉿的碳化物熔點高,比碳化鎢高500 ℃。4份碳化鉭和1份碳化鉿的混合和其熔點高達4215 ℃,因而可作噴氣發動機和導彈上的結構材料和高熔點金屬熔煉坩堝的內襯。

              硼化鉿(HfB2)具有高溫特性和良好的抗氧化性,可作為高速的宇宙火箭材料,在2000-2200 ℃的大氣中使用。含鉿量多的硼化合物的抗氧化性能比硼化鋯大10倍。

              碳化鉿(HfC)具有3890℃的高熔點和高彈性系數,良好的電熱傳導性,小的熱膨脹和好的沖擊性能,非常適用于火箭噴嘴,可作重返大氣層宇宙火箭的鼻錐部件。

              鉭-鉿夾心結構材料,其耐熱高溫性能 2200℃,可作火箭的噴嘴和其他各種結構材料。

              用滾壓包覆層、等離子弧噴鍍和噴涂等方法,將但鉿合金涂敷在管材和擠壓型材上,這引起涂敷了鉭鉿合金管材和型材可用作火箭噴嘴、透平發動機和宇宙飛行器等。

            含鋯鉿合金(及化合物)在飛行器上的應用

              鉿可作用燭接和釬焊材料。由于鉿具有延展性、抗氧化性和耐高溫等特性,故可用于熱防護層和宇宙火箭的釬焊合金。含鉿的合金如Ta-W(8%)-Hf(2%)和Ta-W(9.6%)-Hf(2.4%)合金正在蜂窩結構和格架的釬焊中進行試驗,釬焊的溫度為2175-2200℃。Hf-Ta(40%),Hf-Ta(19%)-Mo(2.5%)的釬焊合金至今仍在使用。

              由于鉿具有快速吸熱和放熱的性能(比鋯和鈦快1倍),因而可作噴氣發動機和導彈的結構材料。鉿的難熔性質,使得其可用作渦輪噴氣式飛機的葉片,用于凝固點壓式噴氣發動機中。也可用來制造活門、噴管和其他高溫零件。

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