Оберег для космических кораблей

Условия, в которых эксплуатируются космические летательные и исследовательские аппараты, отличаются от условий близких к Земле слоев атмосферы. Соответственно, и уровень защиты взаимодействующих элементов приборной «начинки» космических кораблей или исследовательских зондов должен быть принципиально строже. Для защиты контактных элементов и узлов оборудования в космосе используют так называемые ультравысокотемпературные защитные покрытия.

Для создания «ультразащиты» используются дибориды титана, циркония и гафния — дорогостоящие химические соединения, способные выдерживать воздействия высоких температур, едких сред и агрессивных химических элементов. Сложность процесса получения таких покрытий заставляет химиков по всему миру искать способы, упрощающие как сам процесс получения защитных соединений, так и снижающие себестоимость производства — и в плане количественного выхода полезного продукта, и в плане нанесения покрытий на узлы и контакты оборудования космических кораблей или исследовательских зондов.

Одна из таких технологий — изобретение российских учёных. Она позволяет создавать устойчивые к ультравысоким температурам и кислым средам волокнистые композиционные материалы путем нанесения покрытий из диборидов титана, циркония и гафния на пористые структуры газофазным методом — с помощью конденсации паров при контролируемой температуре в атмосфере инертного газа низкого давления. Главная задача, которую решает предложенный способ, — снижение способности полученных соединений к вступлению в химическую реакцию: другими словами, для сохранения целостности защитного покрытия, нужно сделать его максимально «безразличным» к воздействию посторонних химических элементов, например, едкой атмосферы.

С помощью описанного в патенте способа ученым также удалось исключить стадию выделения летучих пожароопасных и взрывоопасных продуктов в процессе создания защитных материалов, то есть сократить риски и расходы на защиту от них. Еще один плюс указанной технологии: возможность контролировать степень защиты с помощью регулирования содержания диборидного покрытия в материалах, из которых изготавливаются узлы космического аппарата, а также удобный механизм контроля над концентрацией диборидов в указанных материалах.

Источник: Роспатент