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技术陶瓷在空间项目中提供了特殊的尺寸重量优势、耐高温性和化学稳定性，所有这些都为运输和探索提供了可能性。
陶瓷在空间应用中最常见的用途是用于热保护系统或热屏蔽。当飞船高速进入任何类型的大气层时，无论是地球上的大气层还是火星上的大气层，它都会由于大气阻力而经历大量的表面加热。为了生存，飞行器必须通过向外辐射或传导热量来处理产生的热量。
工业陶瓷被用来散热。热辐射率与表面温度的四次方有关，这意味着当温度高于1000开氏度时，它成为主要的传热机制。
众所周知，美国航天飞机的下表面覆盖着技术陶瓷砖，由硅纤维系统组成，用硅橡胶粘合剂粘在飞船的铝结构上。这些瓷砖主要用作隔热板，但技术陶瓷越来越被视为航天器整体外壳的可行材料。
特别是，碳纤维增强碳(C/C)在广泛的温度范围内提供了大量的热稳定性。研究人员一直在考虑将C/C提供的高热防护与多壁碳的电磁辐射吸收特性相结合。让航天器吸收可见光和其他电磁辐射似乎无关重要，但一些更新的地球轨道卫星被发现具有高度反射性，以至于它们扰乱了地面和轨道上的科学仪器。注入碳纳米管的技术陶瓷可以帮助最小化可见光反射，并防止航天器反射其他波长的辐射，如微波和紫外线辐射。
用于太空计划的3D打印陶瓷
太空项目的科学家们最近使用3D打印技术定制陶瓷组件，以解决一个主要的文字弱点:它们容易开裂。
2015年，加州马里布HRL实验室的科学家们宣布发明了一种树脂，这种树脂可以3D打印成任何大小和形状的技术陶瓷部件。这种树脂被打印出来，然后烧制成一种高耐久性、密度高的陶瓷。最终的材料可以承受超过1700摄氏度的极端温度，对物理压力的弹性是同类材料的十倍。亚博网站下载
陶瓷在工艺上往往比金属或塑料更具挑战性，因为它们很难加工或模压成不同的形状。加州团队通过制造一种像塑料一样打印的树脂，然后通过高温烧制过程转化成陶瓷来解决这个问题。
这种树脂可以用来制造定制的小部件，以抵抗飞行器在高速进入大气层时产生的热量或火箭在起飞时产生的废气。
技术陶瓷与空间探索的未来
一种被称为氧化铝的陶瓷目前正在被研究用于下一代推进器离子推进，这种推进器利用电能产生强大的离子流。
与传统的火箭推进器燃烧燃料不同，离子推进器利用电力给大量的气体原子充电，通常是氙。该系统从航天器发射带电离子，将其推向预期的方向。根据离子发动机的基本工作原理，离子发动机可分为三大类:电磁、静电和电热。
对于这三种类型的离子驱动，陶瓷室都是至关重要的，因为它用来容纳推进剂气体，这样就可以暴露在形成离子的电流中。施加电荷有很多种方法。例如，射频离子推推器(RIT)依靠包裹在容器周围的金属线圈在舱内产生射频场。产生的磁场足够强，足以使电子加速。当这些快速移动的电子与气体碰撞时，带正电荷的离子会通过一个带负电荷的网格系统，在粒子快速离开飞船后，这个系统会中和掉这些粒子。yabo214随后的等离子流产生所需的推力，将飞行器推进所需的方向。
离子推进在深空探索中具有比传统推进器更大的优势。首先，离子驱动一天可以使用几百克推进剂，这使它成为一个更轻、更便宜的选择。也许最重要的是，离子推进可以让我们更快地到达太阳系的各个地方，并有机会走得更远，因为这种技术驱动航天器的速度大约是化学推进每公斤推进剂的十倍。
参考资料及进一步阅读
贝尔,C。技术陶瓷的太空之旅．精密陶瓷。(在线)可以在:https://www.precision-ceramics.co.uk/technical-ceramics-journey-space/
Spilker, B。太空中的陶瓷:从可重复使用的隔热罩到隐形斗篷．Matmatch。(在线)可以在:https://matmatch.com/blog/ceramics-in-space-from-reusable-heat-shields-to-cloaks-of-invisibility/
Niiler, e . 3打印陶瓷可以建造下一代宇宙飞船。导引头。(在线)可以在:https://www.seeker.com/3-d-printed-ceramics-could-build-next-gen-spaceships-1770662379.html
摩根先进陶瓷。氧化铝陶瓷辅助深空探测离子推进系统的发展。CeramicNews。(在线)可以在:http://www.ceram.com/news/sep/alumina-ceramic.htm
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