Fis-16 ta 'Jannar 2020, il-kumpanija tagħna għamlet skoperti ġodda fil-produzzjoni ta' materjali militari ġodda taċ-ċeramika speċjali, inklużi superligi, fibri tal-karbonju u materjali taċ-ċeramika speċjali. Materjali taċ-ċeramika speċjali għandhom vantaġġi kbar meta mqabbla ma 'materjali konvenzjonali: Id-densità tagħha hija biss 1/4 sa 1/3 tal-liga tal-metall b'temperatura għolja, saħħa għolja, reżistenza għall-ilbies, għandha reżistenza tajba għal temperatura għolja, reżistenza għat-tkaxkir ta' temperatura għolja, tista 'tiġi applikata f' Avjazzjoni, oqsma militari u industrijali, speċjalment fil-partijiet hot end tal-magna aerospazjali għandhom vantaġġi. 1) qasam tal-magna aero: Huwa l-materjal ideali għall-iżvilupp ta 'magna aero ta' proporzjon għoli ta 'thrust-to-weight, li hija mistennija li tissostitwixxi superalloy; 2) Qasam aerospazjali: jista 'jintuża għal partijiet strutturali termali ta' magna rokit, sistema ta 'protezzjoni termali ta' inġenji tal-ajru, eċċ.; 3) Industrija tal-karozzi: ittejjeb il-prestazzjoni tal-vettura u tnaqqas il-piż tal-ġisem; 4) Enerġija nukleari: tista 'tintuża għal komponenti nukleari b'temperatura għolja u materjali tal-kisi tal-fjuwil nukleari; 5) Armi: għall-kanna.
Użat biex tittejjeb l-effiċjenza tal-magni tat-turbini
Iċ-ċeramika għandha reżistenza għat-temperatura għolja, u l-komposti tal-matriċi taċ-ċeramika u l-kisi tal-barriera termali taċ-ċeramika jistgħu jintużaw biex tiżdied l-effiċjenza tal-magni tat-turbini. Iċ-ċeramika tista 'topera f'temperaturi 'l fuq minn 1100 grad C bi ftit jew xejn tkessiħ, u l-komposti tal-matriċi taċ-ċeramika huma 30 sa 50 fil-mija eħfef minn ligi tal-metall użati bħalissa. Meta kemm l-inforra tal-burner kompost kif ukoll ix-xfafar tat-turbini huma miksija biċ-ċeramika, it-temperatura operattiva tista 'titla' għal 1650 grad C u l-komponenti jistgħu jiġu protetti fl-ambjent tal-kombustjoni. Kisjiet taċ-ċeramika b'ħafna komponenti bbażati fuq ossidu tal-ħafnju ġew ittestjati kontinwament għal 300 siegħa f'1650 grad.
Użat għall-magna tal-inġenju tal-ajru u d-diska tal-brejk tal-inġenju tal-ajru
Għall-magni tal-ajru, iż-żieda fit-temperatura tal-gass ta 'quddiem tat-turbina hija l-mod tekniku ewlieni biex tiżdied l-ispinta tal-magna. Madankollu, it-temperatura attwali tal-gass ta 'quddiem tat-turbina waslet gradwalment lejn il-punt tat-tidwib tas-superalloy innifsu, u ftit hemm lok għal żieda fit-temperatura. Għalhekk, materjali alternattivi huma meħtieġa. Il-kompożiti tal-matriċi taċ-ċeramika għandhom reżistenza għat-temperatura għolja u jistgħu jintużaw għal komponenti hot-end. Ir-riżultati juru li l-komposti tal-matriċi taċ-ċeramika jistgħu jżidu t-temperatura tal-gass ta 'quddiem tat-turbina b'aktar minn 300K. Fl-istess ħin, id-densità tal-materjal kompost tal-matriċi taċ-ċeramika hija żgħira, li twassal għat-tnaqqis tal-piż tal-magna. Hekk kif l-industrija tal-avjazzjoni ċivili tkompli ssegwi effiċjenza akbar fil-fjuwil, GE tistenna li l-użu ta 'komposti tal-matriċi taċ-ċeramika fl-avjazzjoni jikber għaxar darbiet matul l-għaxar snin li ġejjin. Meta mqabbel mal-ġenerazzjoni preċedenti tad-diska tal-brejk taċ-ċeramika tal-karbonju, il-koeffiċjent tal-frizzjoni statiku jiżdied b'1-2 darbiet, l-attenwazzjoni tal-prestazzjoni tal-frizzjoni mxarrba titnaqqas b'aktar minn 60%, ir-rata tal-ilbies titnaqqas b'aktar minn 50%, u il-ħajja tas-servizz tiżdied bi 1-2 darbiet. Iċ-ċiklu tal-produzzjoni jitnaqqas bi 2/3, l-ispiża tal-produzzjoni titnaqqas b'1/3, il-konsum tal-enerġija jitnaqqas bi 2/3, u l-prestazzjoni tal-ispiża tiżdied b'{12}} darbiet. Fil-preżent, huwa l-uniku materjal misjub fid-dinja li ma jistax jnaqqas il-proprjetajiet fiżiċi fl-ambjent ta 'temperatura għolja ta' 1500 grad. Wara l-promozzjoni u l-applikazzjoni, tista 'tiffranka madwar 300 miljun wan għall-ispiża tal-ajruplani ċivili taċ-Ċina kull sena.
Għall-komponenti tal-istruttura termali tal-magna rokit
Il-komposti tal-matriċi taċ-ċeramika jistgħu jintużaw f'magni rokit. Il-kompost tal-matriċi taċ-ċeramika huwa materjal ta 'struttura termali ideali għal magna rokit likwida minħabba r-reżistenza għolja ta' xokk tas-sħana, stabbiltà kimika għolja għal propellant likwidu, reżistenza għat-temperatura għolja meta mqabbla ma 'materjali tal-metall, u reżistenza għolja għat-tkaxkir.
Materjali ta 'protezzjoni termali għal vetturi spazjali u missili
Matul il-proċess tal-vettura spazjali li tidħol fl-atmosfera, it-temperatura tal-kon tal-imnieħer u t-tarf ta 'quddiem tal-ġwienaħ tal-vettura spazjali hija għolja daqs 1650 grad minħabba tisħin aerodinamiku qawwi. Is-sistema ta 'protezzjoni termali hija waħda mit-teknoloġiji ewlenin tal-vetturi spazjali. Id-disinn tas-sistema ta 'protezzjoni termali ta' l-ewwel ġenerazzjoni huwa bbażat fuq l-idea li tissepara r-rilaxx tas-sħana mill-istruttura, jiġifieri, iż-żieda tas-sistema ta 'rilaxx tas-sħana barra l-istruttura tat-tkessiħ. L-iżvilupp tal-komposti C/SiC integra l-istruttura tal-ġarr u r-rilaxx tas-sħana tal-inġenji tal-ajru. Speċjalment wara l-inċident ikkawżat mill-falliment tas-sistema ta 'protezzjoni termali ta' Columbia, il-kompost tal-matriċi taċ-ċeramika C/SiC ġibed aktar attenzjoni. Il-komponenti ta 'materjali strutturali termali jinkludu koni tal-imnieħer, xewk ta' gwida, ġwienaħ u pjanċi ta 'kopertura ta' shuttles spazjali u missili.
Materjal ta 'insulazzjoni poruż taċ-ċeramika għandu distribuzzjoni uniformi ta' pori, porożità għolja, densità ta 'volum żgħir, b'erja tal-wiċċ speċifika żviluppata u prestazzjoni unika, meta mqabbla ma' struttura ta 'protezzjoni termali tal-metall, koeffiċjent ta' espansjoni termali tal-madum ta 'insulazzjoni poruża taċ-ċeramika huwa baxx, anki jekk id-differenza fit-temperatura hija kbir, mhux se jipproduċi stress termali kbir u deformazzjoni tal-materjal. Fl-istess ħin, minħabba li aktar ma tkun baxxa d-densità tas-saff tal-ilqugħ termali, iktar tkun għolja l-effiċjenza tas-saff tal-ilqugħ termali u iżgħar tkun il-massa, id-densità baxxa tal-madum ta 'insulazzjoni poruż taċ-ċeramika tista' ġġib manuvrabbiltà aħjar għall-inġenju tal-ajru, tiżdied aktar tagħbija, u jifilħu temperaturi ogħla. Meta mqabbel ma 'strutturi ta' protezzjoni termali flessibbli, madum ta 'insulazzjoni poruż taċ-ċeramika jista' jiflaħ fluss ta 'sħana ogħla, jiflaħ ċertu tagħbija, u jista' jżomm il-forma aerodinamika tal-inġenju tal-ajru mhux mibdula. Ibbażat fuq il-vantaġġi ta 'hawn fuq, l-istruttura ta' protezzjoni termali tal-madum ta 'insulazzjoni poruż taċ-ċeramika ġiet użata ħafna f'vetturi tal-varar li jistgħu jerġgħu jintużaw, li jokkupaw ħafna mis-sistema ta' protezzjoni termali tal-vetturi spazjali. Skont l-istruttura interna tal-materjal, materjali ta 'insulazzjoni poruż taċ-ċeramika jistgħu jinqasmu f'materjali ta' insulazzjoni tal-fibra taċ-ċeramika u materjali ta 'insulazzjoni tal-pori taċ-ċeramika. Xi ħelikopters militari huma mgħammra b'sistemi ta 'armatura taċ-ċeramika, inklużi sedili ta' armatura taċ-ċeramika, komponenti taċ-ċeramika, u sistemi ta 'pannelli taċ-ċeramika. Barra minn hekk, komposti tal-matriċi taċ-ċeramika jintużaw ukoll fil-vetturi tal-ġlied armored tal-Armata, bħall-vettura armored Stryker medju.
Użat f'sistemi ottiċi bħal mirja tas-satellita
Materjali taċ-ċeramika huma trasparenti għal ċerti tipi ta 'enerġija, bħad-dawl, jew xi forma oħra simili, sabiex iċ-ċeramika tista' tintuża f'koppli infra-aħmar, protezzjoni tas-sensuri, u Windows multi-spettrali. Minbarra l-proprjetajiet ottiċi, materjali taċ-ċeramika avvanzati għandhom ir-reżistenza għall-ilbies, saħħa għolja u stabbiltà termali mixtieqa minn dawn l-apparati. Ir-rekwiżiti tal-prestazzjoni tal-materjali tal-mera tas-satellita huma densità baxxa, ebusija speċifika kbira, koeffiċjent ta 'espansjoni termali baxx CTE, konduttività termali għolja, u saħħa u ebusija xierqa, disinn, eċċ. L-ipproċessar ta' mirja tal-ħġieġ u mirja tal-metall f'mirja kbar u ħfief għandu ċertu limitazzjonijiet. Għalhekk, il-mera kompost C/SiC qed tiġi studjata fid-dar u barra, il-materjal kompost għandu densità baxxa, ebusija għolja, koeffiċjent ta 'espansjoni termali żgħir f'temperaturi baxxi u konduttività termali tajba, proprjetajiet termali u mekkaniċi huma ideali, u jistgħu jiksbu wiċċ eċċellenti illustrar, huwa materjal tal-bażi tal-mera tas-satellita ideali ħafna. L-Istati Uniti, ir-Russja, il-Ġermanja, il-Kanada, eċċ., Bl-użu ta 'materjal kompost tal-karbur tas-silikon rinfurzat bil-fibra tal-karbonju (Cf/SiC) ippreparat
Mera ta 'prestazzjoni għolja
Materjal taċ-ċeramika tal-ħġieġ bi proprjetajiet speċjali jintuża fil-qxur tal-artillerija tat-twieqi elettromanjetiċi minħabba l-proprjetajiet elettriċi eċċellenti tiegħu u r-reżistenza għat-temperatura għolja. Ċeramika tal-ħġieġ speċjali tintuża fit-tieqa elettromanjetika ta 'lanċjar tal-pistoli minħabba r-reżistenza għat-temperatura għolja tagħha u l-proprjetajiet elettriċi xierqa. Nitrur tas-silikon (ċeramika mhux ossidu) għandu saħħa mekkanika eċċellenti u proprjetajiet dielettriċi u jintuża fir-radomes tar-radar tal-aħħar sistemi ta 'difiża tal-arja tal-missili. Microwaves jew enerġija oħra jistgħu jgħaddu minn dan il-materjal biex jinstabu miri. Is-saħħa mekkanika għolja tagħha tippermetti lis-sistema tal-missili tiflaħ l-erożjoni u l-bidliet fit-temperatura li jseħħu waqt titjira ta 'veloċità eċċessiva fl-atmosfera. Ċeramika tal-ossidu nano-ittriju (tip ta 'ċeramika tal-ossidu) qed tiġi żviluppata wkoll għall-użu f'Windows trasparenti infra-aħmar tal-missili.
Materjali trasparenti bħal windshields, blast shields u sensors tal-ajruplani qed jiġu żviluppati wkoll għall-użu fl-avjazzjoni. Il-materjal taċ-ċeramika spinel (aluminat tal-manjeżju) adattat għas-sensor għandu proprjetajiet ottiċi eċċellenti fir-reġjun infra-aħmar, filwaqt li l-apparat ta 'protezzjoni preċedenti jassorbi l-enerġija, u jaffettwa l-effiċjenza tal-komunikazzjoni tas-sinjal. Id-domanda għal capacitors taċ-ċeramika militari għal tagħmir elettroniku ta 'informazzjoni hija qawwija. Ċeramika elettronika minbarra li tintuża ħafna fil-qasam ċivili, bl-aċċelerazzjoni tat-teknoloġija tal-informazzjoni ta 'armi u tagħmir, bħal capacitors taċ-ċeramika bħal ċeramika elettronika fil-qasam militari qed tiżdied id-domanda, speċjalment iċ-ċippa kapaċitatur taċ-ċeramika b'ħafna saffi (MLCC , sehem tas-suq ta 'aktar minn 90%), u s-suq militari għandu rekwiżiti ta' kwalità ogħla għal capacitors. Id-daqs tas-suq tal-capacitors taċ-ċeramika militari taċ-Ċina żamm tkabbir ta 'aktar minn 10% matul is-snin.
Materjali taċ-ċeramika u komposti tal-matriċi taċ-ċeramika jintużaw fl-armatura
Bħal korazza tal-ġisem, ajruplani tal-gwerra u saff protettiv ta 'vetturi armati. L-armatura tal-ġisem hija magħmula prinċipalment minn ġakketta u saff li ma jgħaddix mill-balal żewġ partijiet, saff li ma jgħaddix mill-balal jista 'jassorbi l-enerġija kinetika tal-warhead jew shrapnel, warhead ta' veloċità baxxa jew shrapnel għandha effett protettiv ovvju, fil-kontroll ta 'ċerta dipressjoni tista' tnaqqas il- ħsara lis-sider tal-bniedem, addome. Karbur tal-boron ippressat bis-sħana u komposti tal-matriċi taċ-ċeramika tal-karbur tas-silikon jistgħu jintużaw biex jinħolqu gverti robusti tal-elmu kontra l-attakk. Iċ-Ċina hija t-tliet l-akbar manifattur fid-dinja ta 'body armor, fis-suq internazzjonali, il-prezz tal-body armor f'pajjiżna huwa ta' madwar 500 dollaru Amerikan, filwaqt li l-prezz tal-body armor f'pajjiżi oħra huwa madwar 800 dollaru Amerikan, f'termini ta 'spejjeż tal-manifattura , pajjiżna għandu vantaġġi. Meta mqabbla ma 'materjali tradizzjonali bħal plastiks u metalli, materjali taċ-ċeramika avvanzati għandhom il-vantaġġi ta' piż ħafif, reżistenza għat-temperatura għolja, ebusija għolja, reżistenza għall-frizzjoni, reżistenza għall-korrużjoni, koeffiċjent ta 'frizzjoni żgħir u konduttività speċjali. Materjali tal-folja taċ-ċeramika użati b'mod komuni huma diborur tat-titanju, karbur tal-boron, karbur tas-silikon, alumina u l-bqija. Huwa użat ħafna f'armatura tal-ġisem ħafifa u durabbli kontra xkubetti ta 'kalibru medju. Karbur tal-boron ippressat bis-sħana u ċeramika tal-karbur tas-silikon jistgħu jottimizzaw il-kombinazzjoni strutturali ta 'materjali komposti biex joħolqu pjanċi ta' armatura b'saħħithom reżistenti għal impatti multipli. Apache, Gazelle, Super Puma, Super Cobra, Black Hawk, Chinook, u ħelikopters militari oħra huma mgħammra b'sistemi ta 'armatura taċ-ċeramika li jinkludu komponenti bħal sedili ta' armatura taċ-ċeramika, komponenti taċ-ċeramika u sistemi ta 'pannelli taċ-ċeramika.