NASA и Калифорнийский университет сотрудничают в разработке нового высокотемпературного порошкового покрытия
Объем сотрудничества, достигнутый благодаря государственно-частному партнерству, является, возможно , важным фактором в достижении США Луны первыми, и эти симбиотические партнерские отношения продолжались в последующие десятилетия и в эпоху программы "Спейс шаттл". На самом деле, НАСА утверждает, что более 120 дополнительных технологий появились непосредственно в результате программы "Спейс шаттл", и их гораздо больше, если учесть всю 62-летнюю историю космического агентства. Биореакторы, которые теперь облегчают исследования рака, сердечные насосы, которые поддерживают жизнь пациентов во время ожидание пересадки, аэродинамика коммерческих грузовиков, повышающая топливную экономичность, усовершенствованные дыхательные аппараты для пожарных, титановые оправы для очков и даже камеры и GPS, которыми мы пользуемся в наших мобильных телефонах, - вот лишь некоторые из технологий, доступных здесь, на Земле, как прямой результат космической программы и ее взаимодействия с частным сектором промышленности и образовательные учреждения.
Вывод из эксплуатации флота космических челноков оказал огромное влияние на экономику Космического побережья, вызвав массовый отток инженерных талантов из этого региона. Когда пыль улеглась, НАСА совместно с частными космическими компаниями начало разрабатывать надежные ракеты для снабжения Международной космической станции, запуска спутников и даже предлагать полеты в космос частным лицам. Растущие стартапы, такие как Илон SpaceX Маска, Blue Origin Джеффа Безоса и Virgin Galactic Ричарда Брэнсона боролись за свои позиции в новом, приватизировали космическую гонку и открыли офисы по всему космическому центру.
Хотя это вернуло в регион некоторое количество квалифицированной рабочей силы, эти стартапы работали на скудном капитале по сравнению с многочисленными командами, работавшими по программе "шаттл". Известные аэрокосмические компании, такие как Raytheon, Lockheed Martin и Northrop Grumman уже присутствовала в этом регионе, и по мере роста стартапов UCF продолжал привлекать талантливых специалистов. Сегодня Калифорнийский университет (UCF) - один из 52 университетов, получающих космические гранты по всей территории США и Пуэрто-Рико может похвастаться тем, что почти треть всех сотрудников KSC являются выпускниками UCF, а бесчисленное множество других выпускников работают в компания, поддерживающие космическую промышленность США.
Помимо того, что UCF остается центром цепочки поставок талантливых специалистов, Департамент машиностроения и аэрокосмической инженерии также тесно сотрудничает с KSC на протяжении многих лет, разрабатывая новые технологии. Джихуа ‘Ян’ Гоу, доктор философии, основал Композиционных материалов и конструкций, лаборатория на УКУ в 2007 году и работал над несколькими композитов и покрытий проекты, финансируемые через KSC и пространство Флорида Консорциум Грант. В течение последних 20 лет Гоу занимается исследованиями в области конструкционных композитов (композитов с полимерной матрицей и композитов с керамической матрицей) и полимерных нанокомпозитные покрытия обеспечивают огнестойкость, гидрофобность, стойкость к истиранию, антимикробные свойства, защиту от электромагнитных помех (EMI), защиту от ударов молнии и тепловую защиту.
Гоу вспоминает: “Большую часть своей академической жизни я думал о том, как заменить традиционные материалы, такие как сталь, сплавы, алюминий, пластмассы и бетон , различными типами композитных материалов для инженерных систем, таких как космические корабли, самолеты, автомобили, механизмы и инфраструктура”. Гоу делает паузу, а затем добавляет: “Иногда наши идеи сработали. Но некоторые идеи не сработали должным образом, поэтому нам
пришлось искать компромиссное решение с использованием покрытий, что привело меня в эту увлекательную область”. В дополнение к своей работе с композитами, Гоу работает над созданием высокоэффективного полиимидного порошкового покрытия, первоначально разработанного Скоттом Джолли, доктором философии из НАСА, в 2014 году.
Низкое отверждение, высокая термостойкость. Высокоэффективное полиимидное порошковое покрытие, разрабатываемое NASA и UCF, основано на полимере полиаминовой кислоты (PAA), который имеет низкую температуру плавления в диапазоне 75-100 градусов Цельсия (167-212 градусов По Фаренгейту). По словам Гоу, одним из секретов этой потенциально революционной технологии является контроль молекулярного веса, или суммы значений атомного веса атомов в молекуле. “Если вы контролируете молекулярную массу, вы контролируете температуру плавления”, - инструктирует Гоу.
Процесс нанесения порошка PAA должен быть знаком производителям порошковых покрытий. Подложку нагревают до 75-100 градусов по Цельсию (167-212 градусов по Фаренгейту), чтобы при нанесении порошка она могла расплавиться и образовать гладкое покрытие на подложке. Порошок PAA наносится на подложку с использованием традиционных методов электростатического порошкового покрытия.
Загрузка ...