নাসার অগ্রগতি এয়ারস্পেস সিরামিক কম্পোজিটগুলির খরচ হ্রাস করে

ক্লিভল্যান্ড, ওহাইও — নাসা-র গ্লেন রিসার্চ সেন্টার সিরামিক ম্যাট্রিক্স কম্পোজিট (CMC) প্রযুক্তিতে একটি উল্লেখযোগ্য অগ্রগতির ঘোষণা করেছে যা চরম পরিবেশে উৎপাদন খরচ নাটকীয়ভাবে কমাতে পারে এবং কর্মক্ষমতা উন্নত করতে পারে। এই উন্নয়ন মহাকাশ এবং শক্তি খাতে গ্রহণকে ত্বরান্বিত করার প্রতিশ্রুতি দেয়।

সিরামিক ম্যাট্রিক্স কম্পোজিট সিরামিক উপকরণগুলিকে শক্তিশালী ফাইবারগুলির সাথে একত্রিত করে ব্যতিক্রমী বৈশিষ্ট্যযুক্ত উপকরণ তৈরি করে:

• উচ্চ তাপ প্রতিরোধ ক্ষমতা: ধাতু ব্যর্থ হওয়ার তাপমাত্রায় কাঠামোগত অখণ্ডতা বজায় রাখে, আরও কার্যকর ইঞ্জিন অপারেশন সক্ষম করে
• অক্সিডেশন প্রতিরোধ ক্ষমতা: ক্ষয়কারী পরিবেশ সহ্য করে যা প্রচলিত উপকরণগুলিকে নষ্ট করে
• উল্লেখযোগ্য হালকা: তুলনামূলক ধাতব উপাদানের এক-তৃতীয়াংশ পর্যন্ত ওজন

এই বৈশিষ্ট্যগুলি CMC-কে জেট ইঞ্জিন উপাদান, রকেট নজল এবং বিদ্যুৎ উৎপাদন সরঞ্জামের জন্য আদর্শ করে তোলে যেখানে উচ্চ তাপমাত্রা এবং চাহিদাযুক্ত পরিস্থিতি বিরাজ করে।

তাদের সুবিধা থাকা সত্ত্বেও, তিনটি কারণ ব্যাপক CMC গ্রহণকে সীমিত করেছে:

• নির্ভুল নিয়ন্ত্রণের জন্য জটিল বহু-পর্যায়ের উৎপাদন প্রক্রিয়া
• সিলিকন কার্বাইড ফাইবারের মতো উচ্চ-মূল্যের বিশেষ উপকরণ
• গুরুত্বপূর্ণ অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য কঠোর মান নিশ্চয়তার প্রয়োজনীয়তা

গবেষণা দলটি একটি উদ্ভাবনী পরিবেশগত বাধা আবরণ (EBC) তৈরি করেছে যা:

• ১৪৮২°C (২৭০০°F) তাপমাত্রায় ৫০০+ ঘন্টা বাষ্প অক্সিডেশন প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রদর্শন করেছে
• উৎপাদন খরচ কমাতে সরলীকৃত উৎপাদন কৌশল ব্যবহার করে
• তাপীয় চক্র এবং যান্ত্রিক চাপের অধীনে স্থায়িত্ব বজায় রাখে

এই আবরণের অগ্রগতি CMC অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে প্রাথমিক ব্যর্থতার প্রক্রিয়াটিকে সমাধান করে - উচ্চ-তাপমাত্রার বাষ্প এক্সপোজার থেকে পৃষ্ঠের অবক্ষয়।

প্রযুক্তিটি একাধিক খাতকে রূপান্তরিত করতে পারে:

• বিমান চালনা: উচ্চ অপারেটিং তাপমাত্রার মাধ্যমে জেট ইঞ্জিন দক্ষতার সম্ভাব্য ১৫% উন্নতি
• মহাকাশ ব্যবস্থা: পুনঃব্যবহারযোগ্য লঞ্চ যানবাহনের জন্য বর্ধিত উপাদান জীবন
• বিদ্যুৎ উৎপাদন: হ্রাসকৃত নির্গমন সহ আরও কার্যকর গ্যাস টারবাইন

বাজার বিশ্লেষকরা অনুমান করছেন যে CMC খাত এক দশকের মধ্যে ২৫ বিলিয়ন ডলারে বৃদ্ধি পেতে পারে কারণ এই উপকরণগুলি আরও অর্থনৈতিকভাবে কার্যকর হয়ে ওঠে।

নতুন EBC ফর্মুলেশন প্রচলিত এয়ার প্লাজমা স্প্রে (APS) আবরণের তুলনায় একটি উল্লেখযোগ্য উন্নতি উপস্থাপন করে। যদিও APS সাশ্রয়ী রয়ে গেছে, নাসার বিকল্পটি নিম্নলিখিতগুলির সাথে উন্নত সুরক্ষা প্রদান করে:

• আবরণের স্তরগুলির মধ্যে উন্নত বন্ধন শক্তি
• তাপীয় শক প্রতিরোধের উন্নতি
• সাবস্ট্রেট উপকরণগুলির সাথে ভাল সামঞ্জস্য

চলমান গবেষণা নিম্নলিখিতগুলিতে মনোনিবেশ করে:

• উৎপাদন অপ্টিমাইজেশানের মাধ্যমে আরও খরচ হ্রাস
• পারমাণবিক শক্তি অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য উপাদানের ক্ষমতা প্রসারিত করা
• শিল্প গ্রহণের জন্য প্রমিত পরীক্ষার প্রোটোকল তৈরি করা

যেমন এই উন্নত উপকরণগুলি তাদের ঐতিহাসিক খরচের সীমাবদ্ধতাগুলি অতিক্রম করে, তারা টেকসই পরিবহন এবং শক্তি ব্যবস্থায় ক্রমবর্ধমান গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করতে প্রস্তুত।