Les expériences spatiales chinoises débouchent sur un alliage révolutionnaire pour le vol hypersonique.
Trois ans d'expériences menées à la station spatiale chinoise Tiangong ont abouti à des résultats révolutionnaires dans le développement d'un alliage de niobium-silicium, promettant de transformer les performances des missiles et véhicules hypersoniques.
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La Chine dévoile les capacité d'un nouvel alliage qui pourrait s'avérer crucial pour l'aéronautique
Les scientifiques ont utilisé les données recueillies pour créer un nouvel alliage de niobium-silicium, un métal rare principalement utilisé dans les aciers haute performance. Selon le South China Morning Post, cet alliage peut résister à des températures extrêmement élevées, le rendant idéal pour les moteurs d'avions de haute performance, avec des lames de moteur turbofan (plus souvent appelé Turboréacteur à double flux en français) capables de supporter des températures dépassant les 1 700 degrés Celsius.
Défis et innovations dans la production
La production de l'alliage de niobium-silicium est incroyablement difficile, principalement en raison de la croissance lente des cristaux et de la fragilité du matériau à température ambiante. Toutefois, l'équipe dirigée par Wei Bingbo, de l'Académie Chinoise des Sciences et professeur à l'Université Polytechnique du Nord-Ouest, a surmonté ces défis. Ils ont développé une méthode de refroidissement rapide qui permet la production de cristaux de niobium-silicium de haute qualité à une vitesse de presque 9 centimètres par seconde, réduisant considérablement le temps de production.
Renforcement par addition de hafnium
L'équipe a également intégré une petite quantité de hafnium dans l'alliage pour améliorer la résistance des cristaux, triplant ainsi leur robustesse à température ambiante. Cette amélioration rend l'alliage adapté aux processus exigeants de fabrication de moteurs.
Recherches en microgravité
Les expériences en microgravité menées à bord de la station spatiale ont joué un rôle clé. L'environnement spatial modifie le comportement des matériaux par rapport à la Terre, où la gravité est prédominante. Dans l'espace, des phénomènes uniques ont été observés, tels que la formation d'une structure de pores de rétrécissement lors de la solidification rapide de l'alliage de niobium-silicium, un phénomène non observé sur Terre.
Implications stratégiques et industrielles
Cette découverte a des implications majeures pour l'industrie aérospatiale chinoise. Malgré les sanctions imposées par les États-Unis sur des universités comme l'Université Polytechnique du Nord-Ouest, le soutien accru du gouvernement chinois et de l'armée a permis de poursuivre ces recherches avancées. La production de masse de cet alliage pourrait considérablement renforcer les industries militaires et manufacturières de pointe de la Chine.
Importance stratégique du Niobium
La Chine, qui est le plus grand consommateur mondial de niobium mais ne détient que moins de 1 % des réserves mondiales de ce métal rare, tire une importance stratégique de cette découverte. Le Brésil, principal fournisseur et membre des BRICS, produit près de 90 % du niobium mondial.
Cet article explore les avancées significatives réalisées par la Chine dans le développement d'un alliage de niobium-silicium, un matériau qui pourrait révolutionner les technologies hypersoniques grâce à sa capacité à résister à des températures extrêmes. Ces innovations ne se limitent pas uniquement à améliorer les performances, mais ont également le potentiel de transformer les capacités industrielles et de défense de la Chine sur la scène mondiale.
Sources :
- https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6463/ada2a0
- https://www.scmp.com/news/china/science/article/3293302/gift-heaven-china-makes-first-industrial-grade-niobium-alloy-hypersonic-flight?module=top_story&pgtype=homepage
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