纳米技术在航空航天领域的应用
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发布时间：2023-03-23 10:59
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热心网友
时间：2023-09-08 15:01
纳米材料由于具有独特的小尺寸效应而表现出不同于传统材料的物理和化学性质。利用纳米材料这些独特的性质，可对传统材料进行改性，进而开发出更高性能的材料，开辟出新的材料生产途径，以满足传统材料所不能达到的要求。尤其是满足航天航空领域对材料性能的特殊要求。应用纳米材料可减小航天器电子元器件的体积和质量，并提高其可靠性。
本文主要介绍纳米材料在航天航空领域方面功能纳米材料的应用。
一、纳米金属粉在固体推进剂中的应用研究：
金属粉作为燃料曾广泛应用于固体推进剂，如应用较多的铝粉，可提高推进剂的能量和燃烧稳定性；采用镁粉可提高火药的能量和改善其点火性能；用镍粉可提高推进剂的燃速并降低临界压力。因此，金属粉的应用对推进剂性能的改善起着非常重要的作用，目前国内外的研究表明，金属粉的粒度是决定其作用效果的关键因素之一，并影响着推进剂的燃烧性能。
二、纳米级过渡金属氧化物催化剂在固体推进剂的应用研究：
催化剂不仅是固体推进剂的一种弹道性能调节剂，而且是提高推进剂燃烧性能的必备组分，又是推进剂特征信号中一次烟的主要组分，可见提高催化剂的催化效率，减少其使用量是增加推进剂的能量水平、降低特征信号的途径之一。纳米材料粒径小，比表面积大，表面原子率高，具有很高的化学活性，作为催化剂材料可显著提高催化效率。
三、纳米氧化剂在固体推进剂中的作用：
燃烧性能是评价推进剂综合性能的主要技术指标，而推进剂主要组分（如固体氧化剂）粒径的超细化有利于提高其燃烧性能。高氯酸铵是复合和改性双基推进剂常用的氧化剂，其具有较高的热稳定性、低吸湿性、优良的化学稳定性及较低机械感度，而且原料易得，生产工艺简单，在改性双基推进剂中倍受青睐。
热心网友
时间：2023-09-08 15:01
纳米技术在航空航天领域的应用如下：
1.细晶是目前唯一的一种既可以提高金属强度，又可以提高韧性的方法。在纳米金属材料中普遍存在着细晶强化效应，即材料的硬度和强度随着晶粒尺寸的减小而增大。
若把超微细陶瓷粉末引入金属基体(如向铝、铜、银、钢、铁等合金中引入 SiC、SisN，、TiN)可制造出质量轻、强度高、耐热性好的新型合金材料。纳米 TiN 具有高硬度、耐高温、粒度小和分散好的特点。表面 ZETA 电位:-18.0mV.与金属具有非常优秀的结合力。
2.在钢水结晶过程中成为晶核相，大大增加成晶数量和减少晶粒尺寸。达到细化合金晶粒的效果，改善合金性能的目的。
3.晶粒越细，单位体积内的晶粒界面越多，由于晶界间原子排列比晶粒内部的排列更加紊乱，因而位错密度较高，致使晶界对正常晶格的滑移位错产生缠结，不易穿过晶界继续滑移，变形抗力增大，表现为强度提高。
4.纳米晶合金打破了常规合金生产中的一些定律，即硬度提高必然伴随韧性下降的结论，对于小尺寸晶粒，纳米合金变质剂的高表面活性可以使晶粒以较快速度合并，使晶粒尺寸增大和晶粒与晶粒合并的驱动力同时减小。在合金中形成晶须结构，明显提高合金硬度及韧性。
