在一个视频中,一个男东说念主徒手提起一块刚烤的红彤彤立方体动漫 在线,模样看起来很平静。简直假的?
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最初得阐扬的是,这个视频拍摄于肯尼迪航天中心的科普演示,视频不是假的,也不是什么魔术。
仅仅这个东说念主手里的材料并不无为:LI-900隔热瓦。它是什么东西?
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在20世纪70年代初期,NASA开动寻找合适的材料来用于航天飞机的隔热瓦,以应答重返大气层时的极点热环境。该材料需要具备细腻的隔热性能,同期必须高出约略,以收缩航天器的总分量。
模拟航天飞机在再入大气层时外部温度升至跳跃 1500°C 的进程 图源:Wikipedia
最终,工程师们选拔了二氧化硅 (SiO₂) 算作基础材料。经过多量本质,建立出了一种由高纯度二氧化硅纤维制成的材料,称为 LI-900。该材料的纤维直径高出小,约1-3微米(大致为东说念主类头发直径的1/25),而况94%的体积是空气,密度为 0.144 g/cm³,它的轻质就像泡沫塑料雷同。
LI-900 材料 图源:收罗
另外,LI-900 的导热通盘为 0.048-0.068 W/(m·K),这意味着它的隔热性能高出优胜,热量在其中传递高出渐渐。不错把它念念象成冬天里的羽绒服,尽管外面很冷,大黑逼但内层的存眷很难通过羽绒传递到外面,保抓存眷。
而它的比热容为 628 J/(kg·K),这个值暗示它只会领受极少热量。这雷同于薄的铁锅加热后不会保抓很永劫刻的温度,LI-900 也不错在加热后快速开释热量,从而在短时刻内构兵时不会嗅觉到极高的温度。
这些特色使得它具有极低的热导率和高出高的隔热性能。
视频中,LI-900立方体在1200度工业炉烘烤红温后,由于它的导热通盘极低,热量在材料中的传递高出渐渐,因此高温主要齐集在名义。
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要是你注重看,你会发现这个须眉是在取出后静置了几秒钟才去摸的。
静置几秒钟后,LI-900名义的热量好像通过天然对流和辐射速即闲隙,尤其是在旯旮和角处,这些位置散热效果最高。这么即便立方体举座的温度高出高,名义温度也会在短时刻内有所裁减,减少烫伤的风险。
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而况,你会发现他手抓的部位位于立方体边角。边角部分之是以高出合适触碰,是因为边角相对较大的名义积使热量容易闲隙出去,且它与空气的构兵面较大,散热速率也快。
这些脾性使得LI-900成为航天飞机的理念念隔热材料,好像在重返地球大气层时灵验休止外界的高温,保护航天器不受损坏。
但LI-900并不是莫得裂缝。LI-900 瓦片高出轻且多孔,但也因此高出脆弱。它们容易受到外力影响,比如在大地操作中碰撞或者眇小的撞击。这导致瓦片在航天器放射、着陆及处治进程中的损坏频率较高。由于它们主要由高纯度的二氧化硅纤维组成,里面气孔的蓄意天然灵验隔热,但使得瓦片在机械应力下容易龙套和剥落。
2003年,哥伦比亚号在重返大气层的进程中解体,导致机上7名宇航员沿途受难。横祸发生的原因是,在航天飞机放射进程中,外部燃料箱上的一块泡沫绝缘材料零散,撞击了左翼的隔热瓦,形成瓦片损坏。由于受损,LI-900 瓦片无法灵验隔热,导致航天飞机在重返地球时热量侵入翼结构,最终使航天器解体。
LI-900是第一代隔热瓦材料,之后的发展包括LI-2200和FRCI-12等更高密度和强度的材料。举例,FRCI-12瓦片不仅增强了耐热性,还具有更高的抗冲击技术,适用于需要更高强度保护的航天器部位。
足球尤物给一块隔热瓦加热,另一侧十足无谓记忆被烫 图源:youtube
AETB-8和AETB-12是经过铝增强的隔热材料,比LI-900瓦更轻,隔热性能也更好,能应答更极点的温度变化,同期在保护性能和机械强度方面有所均衡。
参考尊府:
https://www.researchgate.net/figure/The-silicon-oxide-structure-of-Li-900-FM_fig2_267582266
https://www.yhclgy.com/yhclgy/article/html/246271动漫 在线