“模糊纤维” 可能有助于未来的火箭忍受极端高温

科学家，包括那些来自印度的科学家，已经开发了 “模糊纤维”，可以承受下一代火箭发动机的热量和压力。由碳化硅制成的纤维增强复合材料，用于先进的火箭发动机必须承受高达1,600摄氏度的温度。

现在正在开发的火箭中的陶瓷复合材料使用碳化硅纤维来增强材料，但当暴露在氧气中时，它们可能会破裂或变脆。来自美国莱斯大学的研究人员将碳化硅纳米管和纳米线嵌入NASA的纤维表面。纤维的暴露部分是卷曲的，就像钩和环一样，使Velcro变得如此有价值-但在纳米尺度上。

结果创造了非常强的互锁连接，纤维缠结; 这不仅使复合材料不容易开裂，但也密封它，以防止氧气改变纤维的化学成分。研究人员首先在铁催化剂上沐浴碳化硅纤维，然后利用水辅助化学气相沉积将碳纳米管地毯直接嵌入到表面，从而在纳米管上生长出钩子和环。

这些成为最终产品的模板。然后将纤维在硅微粉中高温加热，将碳纳米管转化为碳化硅 “模糊”。包括来自大米大学的pulickel Ajayan在内的研究人员希望他们的模糊纤维能够提升强光耐热的碳化硅纤维，当它被放入陶瓷复合材料时，正在测试火箭发动机的坚固喷嘴和其他部件。

“他们已经使用的碳化硅纤维稳定在1,600摄氏度，” 美国莱斯大学的博士后副手钱德拉·塞哈尔·提华里 (Chandra Sekhar Tiwary) 说。“因此，我们有信心，附着碳化硅纳米管和导线以增加强度将使其更加尖端，” 他说。新材料还应使整个涡轮发动机更轻，研究生Amelia Hart说。

哈特说: “在他们使用碳化硅复合材料之前，许多发动机零件都是由镍高温合金制成的，必须结合冷却系统，这增加了整个过程的重量。”她说: “通过改用陶瓷基复合材料，它们可以取出冷却系统并达到更高的温度。”

她补充说: “我们的材料将允许制造更大，更持久的涡轮喷气发动机，使其达到比以往任何时候都更高的温度。”这项研究发表在《应用材料和界面》杂志上.