تم تصميم الإضافات النانوية الخزفية الفضائية الفضائية لتمكين التعزيز الميكانيكي، وخفيفة الوزن (للحفاظ على الوقود ونطاق الطيران الممتد)، والمقاومة للحرارة والإشعاع، والتعقيم الذاتي للأنظمة المغلقة في الطيران والسفر عبر الفضاء.

واقي من الإشعاع خفيف الوزن وشفاف

أنظمة الحماية من الإشعاع التقليدية ثقيلة وغير شفافة.

يعد هذا الأمر باهظاً بالنسبة للتطبيقات التي يكون فيها الوزن الخفيف والرؤية ضروريين للملاحة والحفاظ على الوقود والسلامة. 

وبالتالي هناك حاجة أساسية لحلول مواد طلاء مركبة خفيفة الوزن وأرق من مواد الطلاء ذات فعالية أعلى في الحماية من الإشعاع.

تُظهر الدراسات العلمية بالإجماع أن التدريع الإشعاعي باستخدام الجسيمات النانوية أكثر فعالية بكثير من الجسيمات الدقيقة. ومع تناقص حجم الجسيمات النانوية، تزداد قدرة التدريع الإشعاعي. وعندما يتم غرس هذه الجسيمات النانوية في طلاء، لا يلزم سوى طبقة رقيقة لحماية النيوترونات الحرارية.

لماذا المواد الكمية؟

والمواد الكمومية هي أنظمة مواد (نانوية) ذات بُعد واحد على الأقل أقل بكثير من 20 نانومتر (0.02 ميكرومتر). وهي قادرة على توفير قدرة تدريع إشعاعي أعلى بكثير، بجرعات أقل، لتمكين تصنيع مركبات خفيفة الوزن وطلاءات شفافة أو شفافة لتخفيف الإشعاع.

في المركبات، تكون المواد الكمية أكثر فعالية في توهين الإشعاع من الجسيمات الأكبر حجمًا، وهي قادرة على القيام بذلك مع عقوبة وزن أقل. كما أن تأثير الحشو لجسيمات المواد الكمية في المنطقة المسامية من الأنظمة المركبة أكثر كفاءة وكثافة لكل وحدة مساحة، مقارنةً بالحشوات الدقيقة. 

ويؤدي ذلك إلى ارتفاع المقطع العرضي للامتصاص الكلي مقارنةً بالحشوات المجهرية في حدود 20-40% على الأقل. وتزداد قدرة التوهين الإشعاعي الفائقة للمواد النانوية الكمومية مع زيادة النسبة المئوية لوزن الحشو النانوي في الطلاءات والأنظمة المركبة، ولكن هذه الأحمال أقل بكثير من تلك الخاصة بالجسيمات المجهرية.

وبالتالي يساعد استخدام مواد الحشو النانوية على شكل جسيمات نانوية كمومية داخل المواد والطلاءات المركبة على تقوية المواد المركبة والطلاءات مع منح تأثير أعلى للحماية من الإشعاع. وهذا يبقي الطلاءات رقيقة ومتعددة الاستخدامات ومتعددة الاستخدامات ووزن المواد الممتصة المركبة عند الحد الأدنى. 

وهذا أمر حيوي بشكل خاص في التطبيقات الفضائية، حيث يكون الوزن حاسمًا والحماية من الإشعاع ضرورية. وينطبق ذلك على رواد الفضاء في المركبات الفضائية وأطقم الطيران والمسافرين المتكررين والأجهزة الإلكترونية على متن المركبات الفضائية المعرضة لجرعات إشعاعية نيوترونية عالية لأنه في ارتفاعات الإبحار النموذجية تكون تدفقات الإشعاع أعلى بمئات المرات من تلك الموجودة على الأرض مع الخطر المهيمن على البشر والمعدات الناشئ عن النيوترونات النشطة.

CERAM QUANT-NEUTRON

الهندسة النانوية : < 20 نانومتر (0.02 ميكرومتر) جسيمات نانوية

اللون: مسحوق نانو أبيض

الجرعة: 0.001% أو حسب الحاجة لطبيعة التعرض للإشعاع

مقاومة الحرارة: حتى 2973 درجة مئوية (5383 درجة فهرنهايت)

التطبيقات: التوهين النيوتروني المعزز، مواد الحماية الحرارية لصناعة الطيران ومحطات الطاقة النووية، ومكونات محركات الصواريخ. أدوات القطع عالية السرعة، الترانزستورات، إضافات البوليمر المجففة للراتنجات البلاستيكية، مواد التشحيم ذات درجة الحرارة العالية، العزل، الكهرباء عالية الجهد عالية التردد، عوازل قوس البلازما، مواد أفران الحث عالية التردد، مكونات التبريد، محفز درجة الحرارة العالية، السيراميك المركب.

CERAM QUANT-THERM

الهندسة النانوية: صفائح/رقائق رقيقة ذريًا (سمكها أقل من 1 نانومتر)

مساحة السطح (BET) : 49550 م2/كجم

اللون: أسود/بني مسود

الجرعة: 0.003 - 0.005% بالوزن من مزيج السيراميك

مقاومة الحرارة: حتى 1597 درجة مئوية (2907 درجة فهرنهايت)

التطبيقات: لنقل الحرارة بشكل فعال، والحماية من الأشعة السينية، وإزالة الزرنيخ والمعادن الثقيلة وبقايا المضادات الحيوية.

CERAM QUANT-PROTECT

اللون: مسحوق نانو أبيض

الجرعة: 0.03 - 0.05% بالوزن من مزيج مسحوق السيراميك (حسب الحاجة)

مقاومة الحرارة: حتى 2715 درجة مئوية (4919 درجة فهرنهايت)

التطبيقات: مقاومة الخدش، التآكل والتآكل، العزل، مثبطات الحريق، الحرارية الضوئية، وسيلة تخزين بصرية، تخزين الطاقة، مقاومة الإجهاد الحراري العالي.

CERAM QUANTFLEX

الهندسة النانوية: صفائح/رقائق رقيقة ذريًا (سمكها أقل من 1 نانومتر)

مساحة السطح (BET) : 63520 م2/كجم

اللون: مسحوق نانو أبيض

مقاومة الحرارة: حتى 1975 درجة مئوية (3587 درجة فهرنهايت)

الجرعة: 0.001 - 0.005٪ بالوزن من مزيج مسحوق السيراميك

التطبيقات: ترشيح للأشعة فوق البنفسجية، مضاد للبكتيريا حتى في الظلام، مضاد للحشف، مضاد للتآكل، تقليل المسامية، تمدد حراري منخفض وإدارة قوة ميكانيكية محسنة (الضغط والانثناء)، حشو شقوق النانو.