近，美國阿拉巴馬大學(xué)漢茨維爾分校(UAH)的研究人員開發(fā)了一種綠色環(huán)保的碳纖維制造新方法，用來生產(chǎn)耐燒蝕的火箭噴嘴和隔熱罩，該技術(shù)已經(jīng)獲得了美國專利。
UAH旋翼機(jī)系統(tǒng)工程與仿真中心的副教授、與NASA簽約35年了的研究員William Kaukler博士介紹，該工藝綠色環(huán)保，所有邊角料皆可回收。
Kaukler博士是從美國陸軍航空和研究發(fā)展工程中心(AMRDEC)獲得資助，并在UAH的可靠性與失效分析實(shí)驗(yàn)室開展相關(guān)研究工作的。
新型碳纖維是通過離子化過程獲得的，Kaukler博士稱這是首次將該工藝用于碳纖維的生產(chǎn)領(lǐng)域。采用新型碳纖維加工一個(gè)固體燃料火箭噴嘴，需要將由碳化的粘膠纖維制成碳纖維織物，并在其上覆蓋一層瀝青，熱處理將瀝青轉(zhuǎn)化為固體碳。終的噴嘴是由碳纖維增強(qiáng)碳而形成的新型復(fù)合材料制成的。像航天飛機(jī)助推器那樣的大型固體火箭發(fā)動機(jī)將使用35噸碳纖維，而軍用火箭噴嘴將采用這種碳纖維與酚醛樹脂組成的復(fù)合材料制成。
Kaukler博士說，此次開發(fā)的碳纖維與通常用來制造航空和汽車部件的碳纖維不同，這是合適制造火箭噴嘴的碳纖維，是由纖維素纖維演化而來的。而普通的工業(yè)用碳纖維是由聚丙烯腈(PAN)制造而成，除了強(qiáng)度高，它的熱導(dǎo)率也很高。
而纖維素的熱導(dǎo)率是所有纖維中低的，因此用纖維素制造碳纖維為合適。低的熱導(dǎo)率能夠保持推進(jìn)劑熱量，提高推進(jìn)效率。同時(shí)，這種碳纖維能夠降低燒蝕速度，避免災(zāi)難發(fā)生。
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