Moskova Havacılık Enstitüsü Bilim İnsanlarından Roket ve Uzay Teknolojisi İçin Yüksek Isıya Dayanıklı Karbon-Seramik Kompozit
Moskova Havacılık Enstitüsü (MAI) bilim insanları, yüksek sıcaklık ve oksidatif ortamlara dayanıklı yeni bir karbon-seramik kompozit malzeme geliştiriyor. Bu yenilikçi malzeme, 2200–2300 °C ve üzerindeki sıcaklıklara ve atmosferik oksijenin aşındırıcı etkisine maruz kalan hava-uzay araçlarının korunmasında kullanılabilecek.
Uygulama Alanları:
Yüksek hızda hareket eden uçuş araçlarının dış yüzey koruması
Jet motorlarının ve roket motorlarının akış kanallarında yakıt yanması sırasında oluşan aşırı sıcaklık koşulları
Proje Yürütücüsü, MAI 903 No'lu “Uzay ve Havacılık İçin Gelişmiş Malzemeler ve Teknolojiler” Kürsüsü Doçenti Aleksey Astapov şöyle açıklıyor:
“Yüksek sıcaklık ve oksijenli gaz akımları altında, malzemenin matris yapısı oksitlenmeye başlıyor. Ancak bu oksidasyon, yüzeyde koruyucu bir oksit film oluşturuyor ve oksitleyicinin iç kısımlara nüfuz etmesini engelliyor. Kompozitimizin ‘süper gücü’ burada devreye giriyor.”
Araştırma Detayları ve Geliştirme Süreci:
Proje, Rusya Bilim Vakfı tarafından desteklenen geniş kapsamlı araştırma programının parçası olarak yürütülüyor ve 2025 yılında ek hibe ile desteklenmeye devam ediyor. Şu anda bilim insanları:
Matrislerin bileşen yapısının malzeme davranışına etkisini test ediyor,
Kompozit üretim sürecini kademeli olarak geliştiriyor.
Üretim Teknolojisi:
Yeni karbon-seramik kompozitler, geleneksel karbon-karbon kompozitlerle aynı ekipman ve teknoloji kullanılarak üretiliyor. Tek fark, yarı mamul olan prepreg aşamasında karbon dokular arasına keramik matris bileşenleri eklenmesi.
Yüksek Performanslı Malzeme Testleri:
MAI araştırmacıları, hafniyum, titanyum ve niobyumun karbür ve borür bazlı matrisleriyle çalışarak, 2427 °C'ye kadar yüzey sıcaklıklarına dayanıklı kompozitler oluşturmayı başardı. Bu malzemeler aynı zamanda 2100–2300 °C sıcaklıkta hidrokarbon yakıt ve hava karışımının yanma ürünlerine de başarıyla karşı koydu.
Sanayi Uygulaması:
Geliştirilen teknoloji, AO “Merkezi Özel Makine Mühendisliği Bilimsel Araştırma Enstitüsü” (ЦНИИ специального машиностроения) tarafından deneysel üretime geçirildi. Bu kurum, Rusya'nın önde gelen kompozit yapılar tasarımı ve üretimi merkezlerinden biri olup roket-uzay teknolojisi, ulaşım, enerji ve petrokimya makinelerinde kritik rol oynamaktadır.
MAI'nin bu projesi, hipersonik hızlarda çalışan hava-uzay araçlarının gelecekteki koruma sistemleri için temel bir adım niteliği taşıyor.
05.06.2025