Grafitprodukter og deres applikationer - ydeevne af grafitprodukter til raketter

Aug 25, 2025

Læg en besked

Raketter kan flyve i høje hastigheder, fordi de efter forbrænding brændstof skubbes ud i høje hastigheder, mens de også oplever en lige og modsat reaktionskraft, hvilket fremkalder raketten fremad. Dyserne af solide brændstofraketter udsættes for luftstrøm med høj temperatur på 2000-3000 grad. Konventionelle metaller kan ikke bruges under disse forhold, men grafit har unikke egenskaber, der tilpasser sig disse forhold:


Det har høj temperaturresistens. Som nævnt tidligere smelter carbon ikke under normalt atmosfærisk tryk. Når temperaturen stiger til (3620 ± 10) K, sublimeres fast kulstof direkte i en gas. Det har også meget høj temperatur mekanisk styrke. Mens den mekaniske styrke af grafitprodukter ikke er høj ved stuetemperatur, øges den med stigende driftstemperatur. Mellem 2000 og 2500 grader er den mekaniske styrke ca. dobbelt så stor som ved stuetemperatur, hvilket gør sin specifikke styrke højere end noget andet materiale. Det udviser kun en vis plasticitet over 2500 grader, der gennemgår noget kryb under belastning.


Grafit har fremragende termisk stabilitet. Grafit har en høj termisk ledningsevne, højere end metalmaterialer såsom rustfrit stål, bly og ferrosilicon. Dette sikrer, at grafitdysematerialet hurtigt kan overføre noget af varmen fra den varme luftstrøm. Grafit har også en lav lineær ekspansionskoefficient, hvilket resulterer i fremragende termisk chokresistens, en nødvendig egenskab til dysematerialer.


Grafitmateriale oxideres ikke ved stuetemperatur, men det begynder at oxidere over 450 grader, hvilket er en ulempe ved grafitmateriale. Efter oxidation bliver grafitmateriale imidlertid direkte til gas og flugt. Ved høj temperatur (3620 ± 10) K sublimeres den direkte, hvilket kræver absorbering af en stor mængde sublimering varme og vil fjerne noget af varmen, hvilket også er gavnligt for at reducere temperaturen ved dysen.