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生锈的金属涂层有望改善航空航天设备的屏蔽和重量损失
发稿时间:2020-02-15 08:03:24   来源:网络

虽然金属生锈是一种令人讨厌的现象,北卡罗莱纳州立大学的科学家们正在研究一种比传统材料更轻、更实惠的新型盾牌。在空间和其他恶劣环境中,它可以提供对精密电子设备的保护,同时将重量减少30%以上。在地球大气层和磁场之外,航天器最怕辐射,特别是那些执行深空任务的航天器。

在深空任务中,航天器上的精确线特别容易受到宇宙射线的影响,造成一些故障。

为了防止这种事故,在空间漫游的电子设备通常被包装在由铝或其他金属制成的特殊屏蔽箱中,以减少辐射照射和延长电路寿命。不幸的是,航天器的发射非常困难,每一克的重量都需要仔细计算。因此,当工程师追求更高的效率时,他们也必须努力减轻零件的重量。

好消息是北卡罗莱纳州的球队开发出了更轻、更有效的盾牌。

它使用一种特殊的保角形涂层来取代金属屏蔽层,这是一种符合电子元件形状的聚合物膜。这些涂层大多用于保护芯片和其他部件免受灰尘、化学品、水分和温度变化的影响。然而,新涂层的微妙之处在于,它将聚合物与金属氧化物颗粒(类似于腐蚀)混合在一起。

前北卡罗来纳州立大学研究生迈克·德万佐说:这是我的梦想。

辐射转移计算表明,含有金属氧化物粉末的涂层具有与传统屏蔽材料相同的效果。在低能量下,金属氧化物粉末对电子设备中γ辐射的影响是传统材料的三倍,处理中子辐射损伤的能力也提高了225%。

值得注意的是,虽然纯金属粉末具有良好的屏蔽效果,但与聚合物混合的涂层意味着它可以更安全,不会干扰电子设备。

它不仅比传统的屏蔽小,而且比传统的屏蔽便宜,核工程副教授罗布海斯(robhayes)说。新方案可以在保持相同屏蔽效果的同时,将重量降低30%,也可以在保持相同重量的同时,将屏蔽效果提高30%以上。

换句话说,不管怎样,新的研究可以减少屏蔽所需的空间。目前,该团队正在进一步完善技术,寻找业务合作伙伴。