2020 m. Sausio 16 d. Mūsų įmonė padarė naujų proveržių gamyboje gaminant naujas karinių medžiagų specialią keramiką, įskaitant superlydą, anglies pluoštus ir specialias keramines medžiagas. Specialios keraminės medžiagos turi didžiulius pranašumus, palyginti su įprastomis medžiagomis: jos tankis yra tik nuo 1/4 iki 1/3 aukštos temperatūros metalo lydinio, didelio stiprumo, atsparumo dilimui, turi gerą atsparumą aukštai temperatūrai, aukštos temperatūros atsparumą temperatūrai, gali būti pritaikytas atsparumas aukštai temperatūrai. Aviacijos, karinės ir pramonės laukai, ypač aviacijos ir kosmoso varikliuose, turi pranašumų. 1) „Aero“ variklio laukas: Tai yra ideali medžiaga, kuria kyla didelio traukos ir svorio santykio „Aero“ variklis, kuris, tikimasi, pakeis „Superalloy“; 2) aviacijos ir kosmoso laukas: gali būti naudojamas raketų variklio šiluminės konstrukcijos dalys, orlaivio šiluminės apsaugos sistema ir kt.; 3) automobilių pramonė: pagerinti transporto priemonių našumą ir sumažinti kūno svorį; 4) branduolinė energija: gali būti naudojama branduolinėms aukštos temperatūros komponentams ir branduolinio kuro apvalkalams; 5) Ginklai: statinei.
Naudojamas turbinų variklių efektyvumui pagerinti
Keramika turi aukštą atsparumą temperatūrai, o keraminės matricos kompozitai ir keraminės šiluminės barjero dangos gali būti naudojamos siekiant padidinti turbinų variklių efektyvumą. Keramika gali veikti aukštesnėje nei 1100 laipsnių C temperatūroje, kai vėsina mažai arba jo nėra, o keraminės matricos kompozitai yra nuo 30 iki 50 procentų lengvesni nei šiuo metu naudojami metaliniai lydiniai. Kai tiek kompozicinis degiklio įdėklas, tiek turbinų mentės yra padengtos keramikais, darbinės temperatūra gali būti pakelta iki 1650 laipsnių C, o komponentus galima apsaugoti degimo aplinkoje. Daugiakomponentinės keraminės dangos, pagrįstos hafnio oksidu, buvo nuolat tiriamos 300 valandų 1650 laipsnių.
Naudojamas orlaivio varikliui ir orlaivio stabdžių diskui
„AeroEngines“ padidinant turbinos priekinių dujų temperatūrą yra pagrindinis techninis būdas padidinti variklio trauką. Tačiau dabartinė turbinos priekinių dujų temperatūra palaipsniui artėjo prie paties „Superalloy“ lydymosi taško, ir temperatūros kilimui nėra mažai vietos. Todėl reikalingos alternatyvios medžiagos. Keraminių matricos kompozitai turi aukštą atsparumą temperatūrai ir gali būti naudojami karšto lygio komponentams. Rezultatai rodo, kad keraminės matricos kompozitai gali padidinti turbinos priekio dujų temperatūrą daugiau nei 300 k. Tuo pačiu metu keraminės matricos kompozicinės medžiagos tankis yra mažas, o tai skatina variklio svorio mažinimą. Kadangi civilinės aviacijos pramonė ir toliau siekia didesnio degalų efektyvumo, GE tikisi, kad per ateinantį dešimtmetį Aviacijoje bus naudojami keraminių matricos kompozitai. Palyginti su ankstesnės kartos anglies keramikos stabdžių disku, statinės trinties koeficientas padidėja 1-2 kartų, drėgnos trinties veikimo sutrikimas sumažėja daugiau kaip 60%, susidėvėjimo greitis sumažėja daugiau nei 50%, o Aptarnavimo laikas padidėja 1-2 laikais. Gamybos ciklas sumažėja 2/3, gamybos sąnaudos sumažėja 1/3, energijos suvartojimas sumažėja 2/3, o išlaidų našumas padidėja 2-3 laikais. Šiuo metu tai yra vienintelė medžiaga, randama pasaulyje, kuri negali susilpninti fizinių savybių aukštos temperatūros aplinkoje 1500 laipsnių. Po paaukštinimo ir paraiškos ji gali sutaupyti apie 300 milijonų juanių kiekvienais metais Kinijos civilinių orlaivių kainai.
Raketų variklio šiluminės struktūros komponentams
Keraminės matricos kompozitai gali būti naudojami raketiniuose varikliuose. Keraminės matricos kompozicija yra ideali šiluminės struktūros medžiaga, skirta skysto raketiniam varikliui, dėl didelio atsparumo šilumos šokui, dideliam cheminio stabilumui skysčio raketui, aukštai temperatūros atsparumui, palyginti su metalinėmis medžiagomis, ir dideliu atsparumu šliaužimui.
Šiluminės apsaugos medžiagos kosminės transporto priemonėms ir raketoms
Erdvėlaivio, patekusio į atmosferą, metu, nosies kūgio ir sparno priekinio krašto erdvėlaivio temperatūra yra net 1650 laipsnių dėl stipraus aerodinaminio kaitinimo. Šilumos apsaugos sistema yra viena iš pagrindinių erdvėlaivio technologijų. Pirmosios kartos šiluminės apsaugos sistemos dizainas grindžiamas idėja atskirti šilumos išsiskyrimą nuo struktūros, tai yra, pridedant šilumos atpalaidavimo sistemą už aušinimo struktūros ribų. C/SIC kompozitų kūrimas integruotas orlaivių nešiojimo struktūra ir šilumos išsiskyrimas. Ypač po avarijos dėl Kolumbijos šiluminės apsaugos sistemos gedimo, C/sic keraminės matricos kompozitas sulaukė daugiau dėmesio. Šiluminių konstrukcinių medžiagų komponentai apima nosies kūgius, kreipiamuosius pelekus, sparnus ir dangos plokšteles iš kosminių šaudyklių ir raketų.
Keraminė porėta izoliacijos medžiaga turi vienodą porų pasiskirstymą, didelį poringumą, mažą tūrio tankį, turintį sukurtą specifinį paviršiaus plotą ir unikalų našumą, palyginti su metaline šilumos apsaugos struktūra, keraminės porėtos izoliacijos plytelių šiluminio išsiplėtimo koeficientu, net jei temperatūros skirtumas yra Didelis, nesukels didelio šiluminio įtempio ir medžiagos deformacijos. Tuo pačiu metu, kuo mažesnis šiluminio skydo sluoksnio tankis, tuo didesnis šiluminio skydo sluoksnio efektyvumas ir kuo mažesnė masė, mažasis keraminės porėtos izoliacijos plytelės tankis gali suteikti geresnį orlaivio manevringumą, padidinti daugiau. naudingas krovinys ir atlaiko aukštesnę temperatūrą. Palyginti su lanksčiomis šiluminės apsaugos struktūromis, keraminės porėtos izoliacijos plytelės gali atlaikyti didesnį šilumos srautą, atlaikyti tam tikrą apkrovą ir išlaikyti orlaivio aerodinaminę formą nepakitusią. Remiantis aukščiau pateiktais pranašumais, keraminės porėtos izoliacijos plytelių šiluminės apsaugos struktūra buvo plačiai naudojama daugkartinio naudojimo paleidimo transporto priemonėse, užimančioje didžiąją dalį erdvėlaivio šiluminės apsaugos sistemos. Remiantis vidine medžiagos struktūra, keraminės porėtos izoliacinės medžiagos gali būti padalintos į keraminių pluoštų izoliacines medžiagas ir keramines porų izoliacines medžiagas. Kai kuriuose kariniuose sraigtasparniuose yra keraminių šarvų sistemos, įskaitant keraminių šarvų sėdynes, keraminius komponentus ir keraminių plokščių sistemas. Be to, armijos šarvuotose kovos transporto priemonėse, tokiose kaip „Stryker“ vidutinė šarvuota transporto priemonė, taip pat naudojami keraminės matricos kompozitai.
Naudojami optinėse sistemose, tokiose kaip palydovo veidrodžiai
Keraminės medžiagos yra skaidrios tam tikroms energijos rūšims, tokioms kaip šviesa ar kita panaši forma, todėl keramika gali būti naudojama infraraudonųjų spindulių kupoluose, jutiklių apsaugoje ir daugialypiuose spektriniuose languose. Be optinių savybių, pažangių keraminių medžiagų atsparumas susidėvėjimui, didelis stiprumas ir šiluminis stabilumas, kurio šie prietaisai nori. Palydovinių veidrodžių medžiagų veikimo reikalavimai yra mažo tankio, didelis specifinis standumas, žemo šiluminio išsiplėtimo koeficientas CTE, didelis šilumos laidumas ir tinkamas stiprumas ir kietumas, dizainas ir tt Stiklo veidrodžių ir metalinių veidrodžių apdorojimas dideliuose ir lengvuose veidrodžiuose turi tam tikrus apribojimai. Todėl C/SIC kompozicinis veidrodis tiriamas namuose ir užsienyje, kompozicinė medžiaga turi mažą tankį, didelį standumą, mažą šiluminio išsiplėtimo koeficientą esant žemai temperatūrai, o geras šilumos laidumas, šiluminės ir mechaninės savybės yra idealios ir gali gauti puikų paviršių. Poliravimas yra labai ideali palydovo veidrodinė bazinė medžiaga. Jungtinės Valstijos, Rusija, Vokietija, Kanada ir kt
Aukštos kokybės veidrodis
Stiklinė keraminė medžiaga, turinti specialių savybių, naudojama elektromagnetiniuose langų artilerijos apvalkaluose dėl puikių elektrinių savybių ir aukštos temperatūros atsparumo. Dėl aukštos temperatūros atsparumo ir tinkamų elektrinių savybių elektromagnetiniame pistoleto paleidimo lange naudojamas specialus stiklo keramika. Silicio nitridas (ne oksido keramika) turi puikias mechaninis stiprumas ir dielektrinės savybės ir yra naudojamas naujausių raketų oro gynybos sistemų radaro radaro radaro metu. Mikrobangos ar kita energija gali praeiti per šią medžiagą, kad nustatytų taikinius. Didelis jo mechaninis stiprumas leidžia raketų sistemai atlaikyti erozijos ir temperatūros pokyčius, atsirandančius dėl hipervelycity skrydžio per atmosferą. Taip pat kuriama „Nano-Yttrium“ oksido keramika (tam tikra oksido keramikos rūšis), skirta naudoti raketų infraraudonųjų spindulių skaidriuose languose.
Taip pat kuriamos skaidrios medžiagos, tokios kaip priekiniai stiklai, sprogdinimo skydai ir orlaivių jutikliai, kad būtų galima naudoti aviacijoje. „Spinel“ keraminė medžiaga (magnio aliuminatas), tinkanti jutikliui, turi puikias optines savybes infraraudonųjų spindulių srityje, o ankstesnis apsaugos įtaisas sugeria energiją, turinčią įtakos signalo ryšio efektyvumui. Karinių keraminių kondensatorių, skirtų informacijos elektroniniams prietaisams, paklausa yra stipri. Elektroninė keramika, be to, kad ji yra plačiai naudojama civilinėje srityje, didėjant informacinėms technologijoms ir įrangai, tokioms kaip keramikos kondensatoriai, tokie kaip elektroninė keramika karinėje srityje , daugiau nei 90 proc. Rinkos dalis), o karinė rinka turi aukštesnius kondensatorių kokybės reikalavimus. Kinijos karinių keraminių kondensatorių rinkos dydis per metus išaugo daugiau nei 10%.
Keraminės medžiagos ir keraminės matricos kompozitai naudojami šarvuose
Tokių kaip kūno šarvai, karo lėktuvai ir šarvuotos transporto priemonės apsauginis sluoksnis. Kūno šarvus daugiausia sudaro striukė ir neperšaunamu sluoksniu, dvi dalys, neperšaunamas sluoksnis gali absorbuoti kovinės galvutės ar šrapnelio kinetinę energiją, mažo greičio galvutės ar šrapnelio kinetinę energiją, kontroliuojant tam tikrą depresiją, gali sumažinti Žmogaus krūtinės pažeidimas, pilvas. Kūrimui sukurti dideliais šalmo deniais gali būti naudojami karšto spaudimo boro karbido ir silicio karbido keramikos matricos kompozitai. Kinija yra trys didžiausi pasaulyje „Body Armor“ gamintoja, tarptautinėje rinkoje, mūsų šalies kūno šarvų kaina yra apie 500 JAV dolerių, o kūno šarvų kaina kitose šalyse yra apie 800 JAV dolerių, atsižvelgiant į gamybos sąnaudas , mūsų šalis turi pranašumų. Palyginti su tradicinėmis medžiagomis, tokiomis kaip plastikai ir metalai, pažengusios keraminės medžiagos turi lengvą, aukštos temperatūros atsparumą, aukštą kietumą, atsparumą trinties, atsparumą korozijai, mažą trinties koeficientą ir specialų laidumą. Paprastai naudojamos keraminės lakštinės medžiagos yra titano diboridas, boro karbidas, silicio karbidas, aliuminio oksidas ir pan. Jis plačiai naudojamas lengvuose ir patvariuose kūno šarvuose nuo vidutinio kalibro pistoletų. Karšto presuotas boro karbidas ir silicio karbido keramika gali optimizuoti kompozicinių medžiagų struktūrinį derinį, kad sukurtų stiprias šarvų plokšteles, atsparias daugialypiam poveikiui. „Apache“, „Gazelle“, „Super Puma“, „Super Cobra“, „Black Hawk“, „Chinook“ ir kiti kariniai sraigtasparniai yra aprūpinti keraminių šarvų sistemomis, kuriose yra komponentų, tokių kaip keraminių šarvų sėdynės, keraminiai komponentai ir keraminių skydų sistemos.