技术:测验问题推出更好的陶瓷

他弄错了,但记得胍之后的答案。现在,这个盲点可以为航天器和更好的高温超导体和电子半导体带来更安全的火箭喷射。

目前,由金属或陶瓷制成的火箭和喷气发动机喷嘴涂有特殊的耐热陶瓷,以便在超过1200°C的温度下耐受气体流动。如果纯净,这些材料非常坚固;但是,制造过程中留下的任何钠或钾原子都会削弱晶粒结构。

菲利普说,我们正在将陶瓷推向极限,他现在在俄亥俄州克利夫兰的美国宇航局刘易斯研究中心工作。专用陶瓷的制作方法与家用餐具大致相同。

陶瓷颗粒首先悬浮在液体中。在此阶段,通常含有钠的有机化合物有助于均匀地混合颗粒和分散体。

将液体倒入模具中并干燥,其中有机化合物有助于粘合颗粒并使模塑易于处理。然后在窑中烧制。

大多数有机分子在烧制过程中燃烧,但留下了一些钠。Philipp说,它会在晶界(陶瓷颗粒连接处)产生低熔点肥皂(碱性盐)。

当陶瓷加热时,例如当火箭发动机操作肥皂熔化时,会削弱材料。陶瓷通常用蓝宝石纤维(氧化铝)增强。

当存在钠时,这可以形成铝酸钠玻璃,其熔点比纯陶瓷的熔点高几百度。具有化学式HN:C(NH2)2的胍的优点在于它不含钠或钾,但是具有与水中的氢氧化钠类似的pH的非常碱性。

因此美国宇航局计划用基于胍的化学品制造涂料。菲利普说,制造胍可能非常便宜,不需要复杂的制造工艺。

Philipp拥有该技术专利,并开发了草酸胍,聚丙烯酸盐和肥皂.NASA希望获得许可。它说该方法还将改进用于隔离电子元件的陶瓷,其中钠也会造成严重破坏,因为它的离子会影响元件中电子的行为。

陶瓷电子制造商试图通过使用低钠有机化学品来解决这个问题。类似地,含有陶瓷的高温超导体必须保持极高的纯度,否则它们会失去在低温下有用的性能。

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