<<返回上一页

蜗牛和喷气发动机

发布时间:2017-09-02 18:33:09来源:未知点击:

道格拉斯·帕尔默(Douglas Palmer)一种复合陶瓷材料,灵感来自不起眼的蜗牛外壳,可以减少喷气发动机和燃气轮机发电机的污染该材料应该是涡轮叶片等部件的理想选择,这些部件必须在非常高的温度下工作陶瓷材料耐受持续的高温,但它们通常易碎并且在反复加热和冷却时易于破裂剑桥大学材料科学系的比尔克莱格和他的团队意识到蛤蜊和蜗牛等软体动物的贝壳也是由一种非常脆的材料,结晶碳酸钙组成,并且通过交替的层状物使壳变得更坚韧碳酸盐与薄层蛋白质 Clegg的团队通过交替150微米厚的碳化硅陶瓷片和5微米厚的石墨层生产出类似的分层结构碳化硅是一种典型的脆性陶瓷 - 但在层压板中,石墨层会扩散应力,防止任何微小裂缝在材料中扩散传统的涡轮叶片由金属合金制成但是,当涡轮机中的火焰温度通常接近1500°C时,合金会降低到1000°C以上因此,薄膜空气必须穿过叶片表面,以使它们与火焰隔离并保持冷却在该缓冲区的边缘,空气与火焰混合,将温度升高到1800°C至1900°C之间这种极端温度促使空气中的氮和氧结合形成污染性氮氧化物由于涡轮叶片由新的复合材料制成,因此不需要冷却空气,因此不会以这种方式形成氮氧化物陶瓷具有高达1500℃的熔点并且在高温下保持其形状良好它们还具有很强的抗腐蚀和抗氧化性但由于反复加热和冷却会产生裂缝,因此它们尚未用于喷气发动机或燃气轮机剑桥团队与三家公司密切合作进行层压板项目:ICI子公司Tioxide,生产碳化硅; CéramiquesetComposites,一家专门从事陶瓷制造的法国公司;和德国公司Motoren和Turbinen Union MTU已成功完成热测试,