美空军资助开发纳米氮化硼涂料，飞机以5倍音速飞行不是梦

2017-10-19 14:22:28 作者：本网整理来源：Technews科技新报分享至：

在美国空军的资助之下，美国国家航空暨太空总署（NASA）与美国宾汉顿大学成功找到了可以提升飞机飞行速度的涂覆材料，透过一种称为氮化硼的散热涂料加持，未来10年内，飞机可能在不到1小时的时间用5倍音速从美国东岸飞到西岸！

虽然，目前氮化硼的单价高达每克1,000美元，初步商业化之后小老百姓们也是坐不起的，第一波乘客名单必须留给那些时间等于金钱的商人，但这无碍于人们尽情想像未来的科幻式超音速旅游。

让车辆维持高速行驶的关键在于承受行进途中产生的强烈热能，比如已经退役的超音速客机“协和号”，其表面硬铝材质使飞机能在1万5千米的高空承受高达127℃的摩擦高温，以2.02马赫（即时速2,474公里，1马赫等于1倍音速）的速度飞行，当年，协和号客机从伦敦飞抵纽约仅耗时约2小时53分钟，创下航班飞行最快纪录。换句话说，除了稳定的机身结构与轻重量外，涂覆飞机的材料更是让飞机能否超音速飞行的关键。

最近，NASA与美国宾汉顿大学合作进行有关超音速飞机的研究，并确定了以纳米氮化硼管（boron nitride nanotube，缩写 BNNT）为机身涂覆材料，能承受比目前用于飞机的纳米碳管高2倍的温度。研究已发布在《科学报告》期刊。

纳米碳管（Carbon Nanotube，缩写CNT）是一种管状碳分子，由于具超强的抗拉强度（比同体积钢的强度高100倍）和耐受度（可承受高达400℃的温度）而应用于高端航太或跑车，不过现在研究表明，纳米氮化硼管可承受高达900℃的温度，让飞机以时速6,400公里飞行，且比纳米碳管还轻。

预计十年后应用到商业飞机

纳米氮化硼管材料势必首先应用于战斗机或太空探测器，但只要10~20年，商业航空旅行的体验将与如今大不相同，成为飞机的标准制造材料。除了应用在飞机表面外，纳米氮化硼管也可添加到陶瓷或金属，使其变得更坚固，在环保型汽车或纳米电子学领域或许能有所贡献。

目前纳米氮化硼管材料的最大问题是价钱，每克要价1,000美元，如此高昂的成本来生产产品是不切实际的。不过，高质量的纳米碳管在20年前也大约是这种价格，现在每克成本仅需10~20美元，宾汉顿大学机械工程系副教授Changhong Ke认为，纳米氮化硼管也会走上类似的路。目前，NASA是全球少数能生产优质纳米氮化硼管的机构之一，如果往后有更多研究介绍纳米氮化硼管的性能，或NASA具备量产技术，价格就会开始下跌。

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责任编辑：殷鹏飞

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