“陶瓷基复合材料在航空航天的应用”讲座

2019-11-27 10:52:08

广州市执信中学

关键词:

陶瓷基复合材料

2019年11月20日下午,第三十九期执信大讲堂邀请到华南理工大学华南软物质科学与技术高等研究院邹文丰教授为同学们开展了题为“陶瓷基复合材料在航空航天的应用”的讲座。

陶瓷基复合材料在航空航天的应用

中国第一颗人造地球卫星东方红一号上天,神舟五号将中国第一个飞往外太空的宇航员杨利伟送上太空,神舟十一号飞船与天宫二号自动交会对接成功,嫦娥四号探测器实现人类首次月球背面着陆……我们探索广袤宇宙的脚步从未停止。邱教授的讲座让同学们得以从一个全新的角度看待这些宏伟的科学项目。这一次同学们关注的不再是这个辽阔无垠宇宙的秘密,而是制造宇宙飞行器的材料中的一种——连续纤维陶瓷基复合材料。

邹教授告诉大家,宇宙飞行器在飞行过程中会遇到许多我们难以想象的极端环境,而性能优异的材料确保宇宙飞行器在极端环境下正常飞行。由纤维增强陶瓷的陶瓷基复合材料既可保留陶瓷材料耐高温、高硬高强和耐磨蚀的性能,同时又克服了陶瓷的脆性。当宇宙飞行器从外层空间返回地球时,稠密的大气层是它的必经之地,高速的飞行速度使飞行器和空气之间产生强烈的摩擦,由此而放出的热量瞬间可高达8000℃-10000℃,一种名为“烧蚀材料”的陶瓷基复合材料此时吸收大量的热烧掉自己的一部分,与此同时使周围的温度降低,以保证飞行器本体安然无恙。材料仍然是实现“嫦娥”奔月梦的最大瓶颈,不过也为新材料出现、设计和制造创新带来了机遇。在实现航空梦想上,先进结构陶瓷将帮助飞行器承受更高的温度和更恶劣的环境,使飞行器拥有更快的速度。

在讲座的最后,邱教授讲座的最后一句话“仰望星空,脚踏实地。”深深地启发了同学们:要探索浩瀚的星空首先要从基础的材料研发做起,正如那句古话:“千里之行,始于足下”,执信学子应该学习这种勇于从最小事情做起的科研精神,脚踏实地,从点滴做起,才能在未来的生活中得到更大更辉煌的成就。

学生感想

材料是人类生产和生活的物质基础,但与随处可见的高分子材料不同,复合材料制作过程复杂,工艺水准极高,因此造价昂贵,只能用在“刀刃”上——宇航、军事等高精尖领域,很少有民用产品。同时,由于我国这方面起步较晚,与美国,日本甚至是其他国家已有不小差距,在美国技术封锁下,我国能有所成就甚至是能将运用到自主关键科研领域其实是很不容易的事。希望我国能继续通信方面的“反超”,在未来复合材料领域定下一个又一个中国标准。——高一3班 席典鉴

在航空航天中,用怎样的材料才能耐得住高温?在航空航天中,用怎样的材料才能减轻重量节省能源?

通过教授的讲解,我们了解了像碳化硅、氮化硅等高温结构材料的优良性能和用途:它们极耐高温,而且密度比许多金属材料小,被广泛用于导弹、飞机的制造上;了解了陶瓷基材料的未来发展前景。更为重要的是,我们也认识到我国在这方面和美国等国家的差距,知道我们任重而道远。——高一4班 曾灏雯



相关推荐

最新资讯

11月23日,由广东省教育厅、广州市教育局支持,广州民办教育协会主办的 ...

课外拓展相关资讯

12月5日下午,广州市华侨外国语学校苏霍姆林斯基教育思想读书会成立!我 ...

热门标签