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腐蚀金属涂层有望改善空间设备的屏蔽效果和重量损失。

2020-02-14 16:29:32 

尽管金属锈蚀是一种令人讨厌的现象,但北卡罗来纳州立大学的科学家们正在研发一种比传统材料更轻、更实惠的新型防护罩。在太空和其他恶劣环境中,它可以提供精确电子设备的保护,同时减轻30%以上的重量。在地球大气层和磁场之外,航天器最害怕辐射,尤其是那些执行深空任务的航天器。

在深空任务中,航天器上的精确线路特别容易受到宇宙射线的影响,导致一些故障。

为了防止此类事故,在太空漫游的电子设备通常被包装在铝或其他金属制成的特殊屏蔽盒中,以减少辐射照射和延长电路寿命。不幸的是,航天器的发射非常辛苦,所以每克船上的重量都需要仔细计算。因此,在工程师追求更高效率的同时,他们也必须找到减轻零部件重量的方法。

好消息是,北卡罗莱纳州立大学的团队开发出了更轻更有效的盾牌。

它使用一种特殊的保角形涂层来代替金属屏蔽层,即一种符合电子元件形状的聚合物薄膜。这些涂层大多用于保护芯片和其他部件不受灰尘、化学物质、水分和温度变化的影响。然而,新涂层的微妙之处在于它混合了聚合物和金属氧化物颗粒(类似于腐蚀)。

前北卡罗莱纳州立大学研究生Mikedevanzo说:

辐射转移计算表明,含有金属氧化物粉末的涂层能提供与传统屏蔽材料相当的效果。在低能量下,金属氧化物粉末对电子设备伽马辐射的影响是传统材料的三倍,处理中子辐射损伤的能力也提高了225%。

应注意的是,虽然纯金属粉末具有较好的屏蔽效果,但与聚合物混合的涂层意味着它可以更安全,不会干扰电子设备。

与传统的屏蔽相比,它不仅体积小,而且更便宜,核工程副教授Robhayes说。新方案可以在保持相同屏蔽效果的同时将重量减少30%,或者在保持相同重量的同时,增加30%以上的屏蔽效果。

换句话说,无论是哪种方式,新的研究都可以减少屏蔽所需的空间。目前,该团队正在进一步改进技术,寻找业务伙伴。