美国空军研究实验室研发新型火箭发动机抗氧化涂层技术

美国空军研究实验室研发新型火箭发动机抗氧化涂层技术
2015-03-16
国外国防科技文献资料快报[据本站2015年3月16日综合报道]美国空军研究实验室的科学家Rusty Blanski博士与诺贝尔奖得主——加州理工学院的罗伯特格拉布博士合作开发出火箭发动机组件表面防护新技术，能够减少腐蚀，降低生产成本。这项技术突破也为新型绿色推进剂的应用提供了可能。

这项研究工作得到了美国空军科学研究办公室（AFOSR）的访问科学家计划与加州理工学院的合作研究开发计划（CRADA）的支持。科学家试图通过研究开发出新型烯烃复分解反应的催化剂，进而用于开发新型、经济性更好的火箭发动机耐高温抗氧化金属涂层。

火箭发动机组件需承受温度达3500F（1926.7℃）的极端服役环境，这会加速氧化，导致部件过早老化。过去火箭发动机耐高温部件材料不易获取，制造难度大，成本昂贵。

科学家开发出可用于超临界流体化学沉积工艺的有机金属前驱，能够在几乎任何金属表面沉积铱、镍等均匀性好的抗氧化金属涂层，甚至是小型、结构复杂的零件或细槽表面，从而使部件的整个表面都能得到防护。这项技术的突破使火箭发动机部件可选用轻质、更容易获得的、价格相对低廉的材料。科研人员通过协作开发出新型前驱和合成方法，可进一步优化沉积工艺，实现更低的沉积温度，进而提高沉积量和沉积效率。这种新的沉积工艺还可用于火箭发动机的催化剂床的表面防护，解决目前催化剂床难以承受AFRL开发的AF-M135环保型单组元推进剂所需抗氧化环境的问题。其他采用环境友好型推进剂的航天推进装置也能应用这种技术。

此外，这种抗氧化涂层沉积工艺还能够用于喷嘴壁、燃烧室等其他火箭发动机部件以保护冷却通道。涡轮发动机也可能从这项技术中获益。（北方科技信息研究所 胡晓睿）