空间的前沿材料
航天工业再次起飞已经不是什么秘密了。太空探索技术公司(SpaceX)、维珍银河(Virgin Galactic)和蓝色起源(Blue Origin)等私营公司利用自己的免费预算加速产品开发,为赢得这场新的太空竞赛而展开竞争,从而彻底改变了太空行业。由于不断提高性能的压力满足了使空间更便宜进入的新要求,一个重点领域一直是材料的选择。
材料科学不断突破产品开发的极限。一些较重的材料正在开发中,以提高产品在太空中的性能,在太空中,产品会受到不稳定温度的应力、过大的力,甚至与碎片的撞击。相反,轻质材料可以降低发射成本,实现更可持续的太空旅行,并有望实现可重复使用的太空飞行器。那么,哪些材料对航天工业产生了影响呢?

PPSU(聚苯砜或雷德尔R-5000)
PPSU (polyphenyl砜或Radel R-5500)是一种受欢迎的树脂在航天工业由于其优越的韧性和水解稳定性(耐温度和湿度)相比其他高温工程级树脂。
其他主要考虑因素包括:
- 阻燃性
- 在真空中抗漏气的阻力
- 高低温性能(保持强度和抗开裂)。
- 强度
- 热稳定性
Protolabs提供Radel 5500
PEEK (Polyetheretherketone)
PEEK具有较高的热机械强度和耐蠕变、耐磨性、抗水解性(甚至抗过热蒸汽)和韧性,是空间应用的绝佳选择。该材料的一些关键应用包括齿轮、阀门密封、摩擦轴承和泵壳。PEEK还经常用于关键的发动机部件,因为它能够承受高温。
在要求稍低的应用中-缩醛/聚甲醛是一种优秀的工程级塑料,更经济。通常被称为其商品名称Delrin®。

铝
由于铝的轻量化特性,它是航天工业中至关重要的材料。它经常被用作航天飞机、其他空间设备和发动机的建筑材料。
铝2024和7075是航空航天工业中常用的合金。
2024 -具有高屈服强度,优异的抗疲劳性和良好的可加工性。常用于飞机结构应用。
7075 -具有良好的平衡性能所需的空间应用,主要是高静态负荷发生和低温(低温)。应用包括配件、齿轮、轴和阀门。它常用于军事用途。
Protolabs提供铝合金等级2024,5083,6082,7075年T6517075 T7351
钛
钛的性能使其成为航天工业的热门选择,因为它具有高强度重量比,良好的耐腐蚀性和高温性能。虽然铝的密度较低,但钛的比强度(强度与重量比)、低导热系数、高温下的高强度和良好的耐腐蚀性通常使其成为发动机和机身的首选。
Protolabs提供钛