Die Wolfram- und Molybdänindustrie hat maßgeblich zum Erfolg des weltweit größten Testlaufs eines Feststoffraketentriebwerks beigetragen!

Die erfolgreiche Entwicklung von Feststoffraketenmotoren verkörpert nicht nur die harte Arbeit und das Wissen unzähliger Wissenschaftler, sondern wäre auch ohne die Beiträge vieler chemischer Materialien wie Wolfram- und Molybdänprodukte nicht möglich gewesen.

Ein Feststoffraketenmotor ist ein chemischer Raketenmotor, der mit festem Treibstoff betrieben wird. Er besteht hauptsächlich aus einem Gehäuse, einem Treibsatz, einer Brennkammer, einer Düsenbaugruppe und einer Zündvorrichtung. Beim Verbrennen des Treibstoffs muss die Brennkammer einer hohen Temperatur von etwa 3200 Grad und einem hohen Druck von etwa 2 × 10⁷ bar standhalten. Da er zu den Komponenten eines Raumfahrzeugs gehört, ist die Verwendung leichter, hochfester und hochtemperaturbeständiger Legierungen wie beispielsweise Molybdän- oder Titanlegierungen erforderlich.

Molybdänbasierte Legierungen sind Nichteisenmetalle, die durch die Zugabe von Elementen wie Titan, Zirkonium, Hafnium, Wolfram und Seltenerdmetallen zu Molybdän als Matrix entstehen. Sie zeichnen sich durch hervorragende Beständigkeit gegenüber hohen Temperaturen, hohem Druck und Korrosion aus und sind leichter zu verarbeiten als Wolfram. Aufgrund ihres geringeren Gewichts eignen sie sich besser für den Einsatz in Brennkammern. Allerdings erreichen molybdänbasierte Legierungen in der Regel nicht die gleichen hohen Temperaturbeständigkeiten und andere Eigenschaften wie wolframbasierte Legierungen. Daher müssen einige Bauteile von Raketentriebwerken, wie beispielsweise Düsenauskleidungen und Zündrohre, weiterhin aus wolframbasierten Legierungen gefertigt werden.

Die Düsenauskleidung ist das Auskleidungsmaterial für den Düsenhals eines Feststoffraketenmotors. Aufgrund der rauen Betriebsbedingungen muss sie ähnliche Eigenschaften wie das Material der Brennkammer und des Zündrohrs aufweisen. Sie besteht üblicherweise aus einem Wolfram-Kupfer-Verbundwerkstoff. Wolfram-Kupfer ist ein Metall mit spontaner Wärmeabfuhr, wodurch Volumenverformungen und Leistungsänderungen bei hohen Temperaturen effektiv vermieden werden. Das Prinzip der Wärmeabfuhr beruht darauf, dass das Kupfer in der Legierung bei hohen Temperaturen verflüssigt und verdampft, wodurch viel Wärme absorbiert und die Oberflächentemperatur des Materials gesenkt wird.

Das Zündrohr ist ein wesentlicher Bestandteil der Zündvorrichtung eines Verbrennungsmotors. Es ist üblicherweise in der Mündung des Flammenwerfers montiert, muss aber tief in den Brennraum hineinreichen. Daher müssen seine Werkstoffe eine ausgezeichnete Hochtemperatur- und Abriebfestigkeit aufweisen. Wolframbasierte Legierungen besitzen hervorragende Eigenschaften wie einen hohen Schmelzpunkt, hohe Festigkeit, Schlagfestigkeit und einen geringen Volumenausdehnungskoeffizienten und gehören daher zu den bevorzugten Werkstoffen für die Herstellung von Zündrohren.
Es zeigt sich, dass die Wolfram- und Molybdänindustrie maßgeblich zum Erfolg des Feststoffraketentriebwerk-Testlaufs beigetragen hat! Laut Chinatungsten Online wurde das Triebwerk für diesen Testlauf vom Vierten Forschungsinstitut der China Aerospace Science and Technology Corporation entwickelt. Es hat einen Durchmesser von 3,5 Metern und einen Schub von 500 Tonnen. Dank fortschrittlicher Technologien wie beispielsweise Düsen erreicht die Gesamtleistung des Triebwerks ein weltweit führendes Niveau.