工程與物理科學研究委員會(The Engineering and Physical Sciences Research Council,EPSRC)作為英國研究創新部(UKRI)的分支機構,主要資助英國工程與物理科學研究。近日,諾丁漢大學涂料和表面工程研究小組獲得來自EPSRC的200萬英鎊,用于研究新型陶瓷涂層。
進一步的研究領域將研究電動飛機輔助發電中燃料電池和太陽能電池的電解質,飛機電氣化電動機的絕緣涂層,以及飛機發動機的腐蝕和航空發動機各種關鍵部件的耐磨涂層。該小組負責人Tanvir Hussain博士在一份聲明中說,“當前陶瓷涂層的研發和生產方式成本高昂且浪費,能效也低。小組將利用人工智能和先進的化學技術對陶瓷材料的分子結構進行研究開發,為航空航天提供低成本耐候性更好的涂層。”
一種自然界啟發的,用于航空發動機的花狀陶瓷涂層結構(來源:諾丁漢大學)
噴氣發動機在很高的溫度下運行,以提高熱力學效率并減少污染物排放,但是這會縮短發動機及其零件的壽命。像人類頭發一樣薄的陶瓷涂層已經被應用到渦輪葉片上,該渦輪葉片每分鐘旋轉10000次,運行時達到1300℃。
陶瓷材料也被廣泛用作火箭發動機噴嘴的隔熱涂層,但是涉及的化學和制造方法可以追溯到1960-70年代,并且還不夠先進,無法支持商業太空旅行。在人工智能的指導下,Hussain博士將開發用于陶瓷涂層的新化學方法,從而使火箭發動機更加高效和可重復使用,從而為人類打開深空旅行的大門。
根據諾丁漢大學的說法,該項目旨在生產具有熱,電和環境屏障性能的定制陶瓷涂層,可以對其進行微調,以適應其所需的航空航天應用,其中包括熱屏障涂層,以保護高溫高溫合金和環境屏障。保護陶瓷復合材料免受蒸汽侵害的涂料。
編譯 YUXI
作者:粉體圈
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