کاربرد فلز در موشک
فلز در موشک چه استفاده ای دارد ؟
در حال حاضر موشک های متعددی با ساختار متفاوت در جهان تولید می شوند. اما چیزی که میان همه آنها مشترک است استفاده از فلز در موشک است. برای ساخت بدنه و ساختار موشک ها باید از فلزاتی استفاده شود که سختی و استحکام مناسبی داشته باشند،, در برابر خوردگی از خود مقاومت نشان دهند،, در دمای منفی شکل پذیری خوبی داشته باشند،, دارای قابلیت جوشکاری عالی و خواص مکانیکی مطلوبی باشند و در نهایت باید در برابر حرارت بسیار مقاوم باشند. (جهت مطالعه بیشتر به فلز چیست مراجعه نمایید)
بسیاری از شرکت های سازنده موشک ها سعی دارند از فلزاتی استفاد کنند که ابعاد مناسب،, کیفیت خوب و ساختاری یکپارچه دارند. همچنین فلزاتی که برای ساخت اجزای مختلف موشک ها به کار می روند باید بر اساس استانداردهای ASTM تولید شوند. امروزه آلیاژهای پیشرفته ای وجود دارند که باعث تحولات زیادی در زمینه ساخت موشک شده اند. در این مطلب قصد داریم برخی از بهترین و مهمترین آلیاژهایی که در ساختار موشک ها به کار می روند را به شما معرفی کنیم. در ادامه با ما همراه باشید.
مهمترین آلیاژهای موشک
آلیاژهای فولادی که برای ساخت موشک ها به کار می روند علاوه بر داشتن ویژگی هایی مانند سختی و استحکام بالا باید دارای انطاف پذیری و شکل ها و گریدهای متفاوتی باشند. برخی از این آلیاژها شامل فولاد ضد زنگ،, آلیاژ تیتانیوم و… هستند که به شکل محصولات فولادی متنوعی مانند ورق های فولادی،, صفحات فولادی،, میله و لوله تولید می شوند. (جهت خرید و بررسی به قیمت ورق مراجعه نمایید)
مقاومت در برابر حرارت زیاد هم یکی از ویژگی هایی است که این آلیاژهای به کار رفته در ساختار موشک باید داشته باشند. در ادامه با برخی از مهمترین آلیاژهای موشک ها و ویژگی ها و کاربردهای آنها آشنا خواهید شد. (جهت مطالعه بیشتر به فولاد چیست مراجعه نمایید)
استفاده از فلز تیتانیوم در موشک
استفاده از این فلز در موشک ها تنها کاربرد آن محسوب نمی شود. تیتانیوم یک فلز همه کاره است که همه جا می توانید آن را پیدا کنید. از راکت های تنیس گرفته تا موتورهای موشک ها با استفاده از این آلیاژ فولادی ساخته می شوند. دلیل استفاده گسترده از تیتانیوم می تواند ویژگی های بسیار زیاد آن باشد. برای مثال :
- تیتانیوم دارای مقاومت کششی بسیار بالایی است.
- این آلیاژ وزن بسیار سبکی دارد.
- تیتانیوم از جمله آلیاژهای فولادی محسوب می شود که در برابر حرارت زیاد و خوردگی مقاومت زیادی از خود نشان می دهد.
به دلیل وجود این ویژگی ها تیتانیوم در زیردریایی ها،, فضاپیماها و موشک ها به شکل گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین از این فلز برای حفاری های نفتی هم استفاده می شود. به دلیل وزن سبک و مقاومت بالای تیتانیوم در برابر خوردگی استفاده از آن در صنایع شیمیایی هم رواج دارد و از آلیاژ آن با وانادیوم برای ساخت بدنه خارجی هواپیماها و لوله های هیدرولیکی استفاده می شود. (جهت مطالعه بیشتر به فرمینگ ورق مراجعه نمایید)
دلیل استفاده گسترده از آلیاژ تیتانیوم برای ساخت موشک ها می تواند مقاومت خوبی باشد که این فلز در برابر حرارت زیاد و در عین حال در برابر دمای پایین از خود نشان می دهد. به همین دلیل هم اغلب از این فلز برای ساخت قطعات مختلف موتور هواپیما و موشک ها استفاده می شود.
آلیاژهای تیتانیوم در صنعت هوافضا کاربردهای زیادی دارند و ارتش ایالات متحده برای ساخت هواپیماهای جنگی خود از این آلیاژ استفاده کرده است. (جهت مطالعه بیشتر به اهمیت کنترل کیفیت در تولید آهن مراجعه نمایید)
استفاده از آلیاژ هاستلوی
آلیاژ هاستلوی عبارتی است که به گروهی از آلیاژهای فلزی نیکل گفته می شود که در برابر خوردگی مقاومت بسیار بالایی از خود نشان می دهند.
این آلیاژهای ترکیبی دارای خواص منحصر به فردی هستند و همین موضوع هم باعث شده است که قابلیت مقاومت در برابر خوردگی آنها تا حد زیادی نسبت به آلیاژهای سنتی افزایش پیدا کند.
دو آلیاژ اصلی هاستلوی نیکل – مولبیدن (Ni-Mo) و نیکل – کروم (Ni-Cr) هستند. درصد غلظت این عناصر کلیدی که معمولا با نیکل ترکیب می شوند را می توانید در زیر مشاهده کنید:
- مولبیدن (Mo): دارای غلظت 30 درصد
- کروم (Cr): دارای غلظت 23 درصد
- آهن (Fe): دراای غلظت 29 درصد
علاوه بر مقاومت در برابر خوردگی آلیاژهای هاستلوی که به عنوان فلز در موشک به کار می روند دارای مزایای زیر هم هستند :
- مقاومت بسیار بالا در برابر محلول های اکسید کننده قوی
- دوام بالا در محیط های فرسایشی
- دارای کربن بسیار کم
این فلزات به دلیل ویژگی هایی که ذکر شد اغلب برای ساخت موشک مورد استفاده قرار می گیرند.
آلیاژ بریلیم
بریلیم که سبکترین فلز قلیایی زمین است به عنوان یک عامل سخت کننده در متالورژی و به عنوان فلز در موشک و در صنایعی مانند هوافضا و صنایع هسته ای مورد استفاده قرار می گیرد. بریلیم یک فلز سفید یا نقره ای و نرم است و چگالی بسیار کمی دارد. درواقع بریلیم تنها فلز سبک پایداری است که نقطه ذوب نسبتا بالایی دارد. همچنین این فلز در برابر اکسیداسیون هوا مقاومت بالایی نشان می دهد. این ویژگی های شیمیایی بریلیم همراه با رسانایی الکتریکی بالا،, ظرفیت حرارتی زیاد و داشتن خواص مکانیکی مناسب در دماهای بالا باعث شده است این فلز کاربردهای ارزشمندی داشته باشد. بسیاری از قطعات مختلف موشک ها،, هواپیماها و بسیاری از وسایل نقلیه فضایی با استفاده از بریلیم ساخته می شوند. همچنین این فلز به دلیل داشتن توانایی کاهش سرعت نوترون ها کاربردهای قابل توجهی در راکتورهای هسته ای دارد.
از این فلز برای ساخت ژیروسکوپ،, فنر،, الکترودهای مخصوص جوشکاری الکتریکی و… استفاده می شود. ترکیب بریلیم با آلیاژهایی مانند مس و نیکل باعث بالا رفتن رسانایی الکتریکی و حرارتی آنها می شود. سایر آلیاژهای بریلیم به عنوان مواد اولیه برای ساخت هواپیماهای پرسرعت،, موشک ها،, فضاپیماها و ماهواره ها به کار می روند.
استفاده از آلیاژ اورانیوم در موشک ها
این آلیاژ که یکی از منابع سوخت هسته ای است به عنوان فلز در موشک ها هم به کار می رود. اورانیوم یکی از معروف ترین فلزهایی است که اغلب کاربردهای نظامی دارد. راکتورهای هسته ای فقط به 3 تا 5 درصد اورانیوم نیاز دارند ولی برای ساخت سلاح هسته ای باید غلظت U-235 حداقل 90 درصد باشد. اورانیوم 235 عمدتا برای ساخت سلاح هسته ای و اورانیوم 238 که ماده معنی برای ساخت پلوتونیوم است برای تولید سوخت هسته ای به کار می رود.
همچنین اورانیوم نوع 238 کاربردهای نظامی دیگری هم دارد. برای مثال از این نوع اورانیوم برای ساخت محافظ تانک،, در ساختار گلوله ها،, موشک ها و هواپیماها استفاده می شود.
جهت مطالعه بیشتر به ساخت موشک مراجعه فرمایید.
