Comparado a outras indústrias, o setor aeroespacial não impacta no volume da produção industrial mundial, no entanto, precisamente neste setor, são desenvolvidas tecnologias que são extremamente importantes em diversas indústrias e, consequentemente, desempenham um papel fundamental em nosso dia a dia.
No foco da tecnologia aeroespacial no que diz respeito aos aspectos científicos, técnicos e ambientalmente relevantes, existem quatro tipos de sistemas:
- Aeronaves
- Mísseis
- Nave espacial
- Satélites
Os requisitos técnicos para esses sistemas concentram-se em:
- Baixo peso
- Boa aerodinâmica
- Drives eficientes
- Fonte de energia
- Controle
- Transferência de dados e comunicações
- Segurança
- Carga útil
- Resistência térmica e dinâmica
Do ponto de vista ecológico, os principais fatores são a baixa geração de ruído e o baixo consumo de combustível.
Em várias posições nessas estruturas complexas, o uso de componentes feitos de materiais cerâmicos e compostos de óxido e não-óxido de alta qualidade é recomendado quando é exigida alta resiliência em condições operacionais extremas.
Um foguete usado para lançar um satélite em órbita ao redor da Terra deve atingir uma velocidade horizontal de pelo menos 7,8 km / s. Para sair do campo gravitacional da Terra, são necessários mais de 11 km / s. Os componentes de máquinas e equipamentos feitos de materiais cerâmicos e componentes compostos devem suportar uma aceleração múltipla da Terra, especialmente durante a decolagem, sem causar danos. Além da alta resiliência técnica, uma confiabilidade excepcionalmente alta dos componentes cerâmicos é um requisito essencial, pois a falha de um único componente, que pode valer vários milhares de dólares, pode afetar negativamente um projeto inteiro que custa muitas centenas de milhões e, no caso de vôos espaciais tripulados, coloque em risco a vida humana.
O uso de materiais cerâmicos e compósitos de alta pureza, óxido monolítico e não-óxido apresenta uma solução potencial quando os perfis de requisitos específicos exigem as seguintes propriedades dos componentes:
- Densidade baixa
- Alta resistência mecânica
- Alta rigidez
- Alta tenacidade
- Alta resistência ao desgaste
- Resistência a altas e baixas temperaturas em uma ampla faixa
- Alta resistência ao choque térmico
- Estabilidade de fase na faixa de pressão e temperatura aplicável
- Baixa expansão térmica
- Condutividade térmica alta ou baixa, dependendo da aplicação específica
- Resistência à radiação cósmica
- Alta capacidade de isolamento elétrico
- Capacidade de realização de componentes compósitos de cerâmica-cerâmica e metal-cerâmica com alta aderência e alto vácuo, também para temperaturas próximas a 0 K, com alta resistência ao choque térmico e alta resistência mecânica
- Nenhuma emissão de gás
Dependendo da aplicação específica, os perfis de requisitos são muito diferentes, e uma ampla variedade de materiais cerâmicos adequados de alta qualidade está disponível para seleção: Al 2 O 3 , ZrO 2 , AlN, SiC, Si 3 N 4, ferrites, piezocerâmica e compósitos de fibra.
Em alguns casos, os materiais são otimizados para uma aplicação específica e, consequentemente, garantem uma função confiável em aplicações de longo prazo.
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