Podróż z Londynu do Nowego Jorku w zaledwie dwie godziny? To możliwe, ale tylko z ceramiczną powłoką! Naukowcy opracowali materiał, który być może przybliży nas do podróży naddźwiękowych.
Fot. University of Manchester
Samolot naddźwiękowy to statek powietrzny poruszający się z prędkością powyżej mach 5, czyli ok. 1701 m/s, pięć razy szybciej niż dźwięk. Przy takich prędkościach w atmosferze wydziela się ogromna ilość ciepła, która może uszkodzić obiekt. Mowa o temperaturach dochodzących nawet do 3000°C.
Karbid kontra temperatura
Strukturalne uszkodzenia materiału są spowodowane przez procesy oksydacji i ablacji. Ekstremalnie gorące powietrze i gazy praktycznie zdzierają warstwy powierzchniowe z materiałów metalicznych, z których zbudowany jest statek. Podobny problem występuje również w rakietach kosmicznych, gdzie przeciwdziała się temu przy pomocy powłok z tzw. ceramiki UHT (Ultra-High Temperature).
Jeśli jednak chodzi o samoloty naddźwiękowe, nie dysponujemy jeszcze ceramiką, która zniosłaby warunki, w jakich mają one latać. Jeszcze! Naukowcy z University of Manchester, Royce Institute oraz Central South University of China mają bowiem propozycję – nowa powłoka karbidowa, która z powodzeniem wytrzymuje temperatury do 3000°C.
Z narzędzi tnących na samoloty
Według wstępnych wyników testów powłoka jest 12 razy skuteczniejsza niż standardowe materiały UHT. To warstwa na bazie węgliku cyrkonu, ekstremalnie twardego materiału ceramicznego stosowanego dziś na ostrzach narzędzi tnących. Jego właściwości zostały jednak znacznie poprawione dzięki unikatowej strukturze.
Sekret materiału to zastosowany do jego otrzymania proces infiltracji cieczą reaktywną (RMI) oraz wzmocnienie kompozytem węglowo-węglowym. Dzięki temu powłoka ma doskonałą odporność powierzchniową, znosi nawet wysokie temperatury i jest wysoce odporna na utlenianie. Z nią niestraszne nawet prędkości naddźwiękowe!
Źródło: european-coatings.com
