Anvendelse af PTFE i rumfartsfeltet

Polytetrafluoroethylen (PTFE), kendt som "Plastic King", har skinnet i luftfartsindustrien med sine unikke egenskaber.

PTFE ： Det ideelle materiale til at erobre rummiljøet

PTFE har fremragende kemisk stabilitet og kan modstå korrosion af stærke syrer, stærke baser og organiske opløsningsmidler. I rummiljøet kan rumfartøjet støde på forskellige ukendte kemikalier, og karakteristikken ved PTFE sikrer materialets langsigtede pålidelighed. Carbonfluorbindingsenergien i sin molekylære struktur er så høj som 485 kJ/mol, som er en af ​​de stærkeste kendte enkeltbindinger, hvilket giver materialet med ekstremt høj kemisk inertitet.

Med hensyn til termisk ydeevne har PTFE et bredt temperaturområde til brug og opretholder stabilitet fra -268 ℃ til 260 ℃. Denne karakteristik gør det muligt for den at tilpasse sig ekstreme temperaturændringer i rummiljøet. For eksempel på månens overflade kan temperaturforskellen mellem dag og nat nå 300 ℃, mens PTFE stadig kan opretholde sine mekaniske egenskaber og dimensionel stabilitet.

Friktionskoefficienten for PTFE er ekstremt lav, kun 0,04, hvilket er den laveste blandt kendte faste materialer. Denne egenskab er især vigtig i de bevægelige dele af rumfartøjet, da det kan reducere slidets levetid markant. På samme tid har PTFE også fremragende elektrisk isoleringsydelse med en volumenresistivitet på op til 1018 Ω · cm, hvilket effektivt kan forhindre statisk elektricitetsakkumulering og beskytte præcision elektronisk udstyr.

Nøgleanvendelser afPTFE i rumfart

PTFE -film er vidt brugt i termiske kontrolbelægninger og isoleringsmaterialer i termiske kontrolsystemer. Den ydre overflade af den internationale rumstation er belagt med en hvid PTFE -baseret termisk kontrolbelægning, som kan reflektere over 90% af solstrålingen og opretholde stabil kabinetemperatur. Brugen af ​​dette materiale forbedrer den termiske styringseffektivitet på rumstationen markant.

Inden for forsegling spiller PTFE -sæler en afgørende rolle i fremdrivningssystemer. Brændstofventilforseglingen af ​​raketmotorer er lavet af PTFE -materiale, som kan opretholde pålidelig tætningsydelse under ekstreme temperatur- og trykforhold. I henhold til statistikker har raketmotorer, der bruger PTFE -sæler, forbedret deres tætningspålidelighed med over 30%.

Med hensyn til kabelisolering kan PTFE -isoleringslag modstå stærk stråling og temperaturændringer i rummiljøet. Kabelsystemet for Mars -sonde nysgerrighed bruger PTFE -isoleringsmateriale til at sikre pålidelig drift af sonden i ekstreme miljøer på overfladen af ​​Mars.

Innovation og gennembrud i PTFE -applikation

I de senere år er der foretaget betydelige gennembrud i PTFE -sammensatte materialeteknologi. Ved at tilføje forstærkende materialer såsom kulfiber og glasfiber forbedres de mekaniske egenskaber ved PTFE markant. Slidbestandigheden af ​​det nye PTFE-kompositmateriale er blevet forbedret med 5-8 gange, og dets anvendelsesudsigter i rumfartøjer med bevægelige dele er brede.

Med hensyn til overflademodifikationsteknologi er overfladenergien i PTFE blevet forbedret, og dens klæbende ydelse er blevet forbedret gennem plasmabehandling, kemisk podning og andre metoder. Denne teknologi gør det muligt for PTFE bedre at integrere med andre materialer og udvide sit anvendelsesområde i rumfartøjsstrukturer.

Indførelsen af ​​3D -udskrivningsteknologi har bragt revolutionerende ændringer tilPTFE -behandling. Ved at bruge selektiv lasersintringsteknologi kan hurtig prototype af komplekse formede PTFE -dele opnås. Denne teknologi er blevet anvendt med succes i fremstillingen af ​​satellitantennebeslag, hvilket reducerer produktionscyklussen med 60%.

Anvendelsen af ​​PTFE -materialer i rumfartsfeltet udvides stadig. Med fremme af materialevidenskab vil PTFE's præstation blive yderligere forbedret, hvilket giver en mere pålidelig garanti for menneskelig udforskning af rummet. Fra Jorden til dybt rum vil PTFE fortsætte med at beskytte menneskehedens rumdrømme og være vidne til den ene milepæl efter den anden i rumforskning. I fremtiden vil denne 'plastik konge' spille en vigtigere rolle i luftfartsindustrien og føre den menneskelige luftfartsindustri til nye højder.