Pada 16 Januari 2020, syarikat kami telah membuat penemuan baharu dalam pengeluaran bahan baharu tentera seramik khas, termasuk aloi super, gentian karbon dan bahan seramik khas. Bahan seramik khas mempunyai kelebihan yang besar berbanding dengan bahan konvensional: Ketumpatannya hanya 1/4 hingga 1/3 daripada aloi logam suhu tinggi, kekuatan tinggi, rintangan haus, mempunyai rintangan suhu tinggi yang baik, rintangan rayapan suhu tinggi, boleh digunakan dalam bidang penerbangan, ketenteraan dan perindustrian, terutamanya dalam bahagian hujung panas enjin aeroangkasa mempunyai kelebihan. 1) medan enjin aero: Ia adalah bahan yang sesuai untuk pembangunan enjin aero nisbah tujahan kepada berat yang tinggi, yang dijangka menggantikan aloi super; 2) Medan aeroangkasa: boleh digunakan untuk bahagian struktur terma enjin roket, sistem perlindungan terma pesawat, dll.; 3) Industri automotif: meningkatkan prestasi kenderaan dan mengurangkan berat badan; 4) Kuasa nuklear: boleh digunakan untuk komponen suhu tinggi nuklear dan bahan pelapis bahan api nuklear; 5) Senjata: untuk laras.
Digunakan untuk meningkatkan kecekapan enjin turbin
Seramik mempunyai rintangan suhu tinggi, dan komposit matriks seramik dan salutan penghalang haba seramik boleh digunakan untuk meningkatkan kecekapan enjin turbin. Seramik boleh beroperasi pada suhu melebihi 1100 darjah C dengan sedikit atau tiada penyejukan, dan komposit matriks seramik adalah 30 hingga 50 peratus lebih ringan daripada aloi logam yang digunakan sekarang. Apabila kedua-dua pelapik penunu komposit dan bilah turbin disalut dengan seramik, suhu operasi boleh dinaikkan kepada 1650 darjah C dan komponen boleh dilindungi dalam persekitaran pembakaran. Salutan seramik berbilang komponen berasaskan hafnium oksida telah diuji secara berterusan selama 300 jam pada 1650 darjah .
Digunakan untuk enjin pesawat dan cakera brek pesawat
Untuk aeroengine, meningkatkan suhu gas hadapan turbin adalah cara teknikal utama untuk meningkatkan tujahan enjin. Walau bagaimanapun, suhu semasa gas hadapan turbin secara beransur-ansur menghampiri takat lebur superalloy itu sendiri, dan terdapat sedikit ruang untuk kenaikan suhu. Oleh itu, bahan alternatif diperlukan. Komposit matriks seramik mempunyai rintangan suhu tinggi dan boleh digunakan untuk komponen hujung panas. Keputusan menunjukkan bahawa komposit matriks seramik boleh meningkatkan suhu gas hadapan turbin lebih daripada 300K. Pada masa yang sama, ketumpatan bahan komposit matriks seramik adalah kecil, yang kondusif untuk pengurangan berat enjin. Memandangkan industri penerbangan awam terus mengejar kecekapan bahan api yang lebih tinggi, GE menjangkakan penggunaan komposit matriks seramik dalam penerbangan akan berkembang sepuluh kali ganda sepanjang dekad akan datang. Berbanding dengan cakera brek seramik karbon generasi sebelumnya, pekali geseran statik meningkat sebanyak 1-2 kali, pengecilan prestasi geseran basah dikurangkan lebih daripada 60%, kadar haus dikurangkan lebih daripada 50%, dan hayat perkhidmatan meningkat sebanyak 1-2 kali. Kitaran pengeluaran dikurangkan sebanyak 2/3, kos pengeluaran dikurangkan sebanyak 1/3, penggunaan tenaga dikurangkan sebanyak 2/3 dan prestasi kos meningkat sebanyak 2-3 kali. Pada masa ini, ia adalah satu-satunya bahan yang terdapat di dunia yang tidak dapat melemahkan sifat fizikal dalam persekitaran suhu tinggi 1500 darjah . Selepas promosi dan permohonan, ia boleh menjimatkan kira-kira 300 juta yuan untuk kos pesawat awam China setiap tahun.
Untuk komponen struktur terma enjin roket
Komposit matriks seramik boleh digunakan dalam enjin roket. Komposit matriks seramik ialah bahan struktur terma yang ideal untuk enjin roket cecair kerana rintangan kejutan haba yang tinggi, kestabilan kimia yang tinggi kepada bahan dorong cecair, rintangan suhu tinggi berbanding dengan bahan logam, dan rintangan rayapan yang tinggi.
Bahan perlindungan terma untuk kenderaan angkasa dan peluru berpandu
Semasa proses kapal angkasa memasuki atmosfera, suhu kon hidung dan tepi sayap utama kapal angkasa adalah setinggi 1650 darjah kerana pemanasan aerodinamik yang kuat. Sistem perlindungan terma adalah salah satu teknologi utama kapal angkasa. Reka bentuk sistem perlindungan haba generasi pertama adalah berdasarkan idea mengasingkan pelepasan haba daripada struktur, iaitu menambah sistem pelepasan haba di luar struktur penyejukan. Pembangunan komposit C/SiC telah menyepadukan struktur pembawa dan pelepasan haba pesawat. Terutama selepas kemalangan yang disebabkan oleh kegagalan sistem perlindungan haba Columbia, komposit matriks seramik C/SiC telah menarik lebih banyak perhatian. Komponen bahan struktur haba termasuk kon hidung, sirip pemandu, sayap dan plat penutup kapal angkasa dan peluru berpandu.
Bahan penebat berliang seramik mempunyai pengedaran seragam liang, keliangan tinggi, ketumpatan volum kecil, dengan luas permukaan khusus yang dibangunkan dan prestasi unik, berbanding dengan struktur perlindungan haba logam, jubin penebat berliang seramik pekali pengembangan haba adalah rendah, walaupun perbezaan suhu adalah besar, tidak akan menghasilkan tegasan haba yang besar dan ubah bentuk bahan. Pada masa yang sama, kerana semakin rendah ketumpatan lapisan perisai haba, semakin tinggi kecekapan lapisan perisai haba dan semakin kecil jisim, ketumpatan rendah jubin penebat berliang seramik boleh membawa kebolehgerakan yang lebih baik kepada pesawat, meningkatkan lebih banyak lagi. muatan, dan menahan suhu yang lebih tinggi. Berbanding dengan struktur perlindungan haba yang fleksibel, jubin penebat berliang seramik boleh menahan fluks haba yang lebih tinggi, menahan beban tertentu, dan boleh mengekalkan bentuk aerodinamik pesawat tidak berubah. Berdasarkan kelebihan di atas, struktur perlindungan haba jubin penebat berliang seramik telah digunakan secara meluas dalam kenderaan pelancar yang boleh diguna semula, menduduki kebanyakan sistem perlindungan haba kapal angkasa. Mengikut struktur dalaman bahan, bahan penebat berliang seramik boleh dibahagikan kepada bahan penebat gentian seramik dan bahan penebat liang seramik. Beberapa helikopter tentera dilengkapi dengan sistem perisai seramik, termasuk tempat duduk perisai seramik, komponen seramik dan sistem panel seramik. Selain itu, komposit matriks seramik juga digunakan dalam kenderaan tempur berperisai Tentera Darat, seperti kenderaan berperisai sederhana Stryker.
Digunakan dalam sistem optik seperti cermin satelit
Bahan seramik adalah lutsinar untuk jenis tenaga tertentu, seperti cahaya, atau bentuk lain yang serupa, jadi seramik boleh digunakan dalam kubah inframerah, perlindungan penderia dan Windows berbilang spektrum. Selain sifat optik, bahan seramik termaju mempunyai rintangan haus, kekuatan tinggi dan kestabilan terma yang diingini oleh peranti ini. Keperluan prestasi bahan cermin satelit ialah ketumpatan rendah, kekakuan spesifik yang besar, pekali pengembangan haba yang rendah CTE, kekonduksian haba yang tinggi, dan kekuatan dan kekerasan yang sesuai, kebolehreka bentuk, dsb. Pemprosesan cermin kaca dan cermin logam menjadi cermin besar dan ringan mempunyai ciri tertentu. batasan. Oleh itu, cermin komposit C/SiC sedang dikaji di dalam dan luar negara, bahan komposit mempunyai ketumpatan rendah, kekakuan tinggi, pekali pengembangan terma kecil pada suhu rendah dan kekonduksian terma yang baik, sifat terma dan mekanikal adalah ideal, dan boleh mendapatkan permukaan yang sangat baik. penggilap, adalah bahan asas cermin satelit yang sangat ideal. Amerika Syarikat, Rusia, Jerman, Kanada, dsb., menggunakan bahan komposit silikon karbida bertetulang gentian karbon (Cf/SiC) yang disediakan
Cermin prestasi tinggi
Bahan seramik kaca dengan ciri khas digunakan dalam peluru artileri tingkap elektromagnet kerana sifat elektrik yang sangat baik dan rintangan suhu tinggi. Seramik kaca khas digunakan dalam tingkap elektromagnet pelancar senjata kerana rintangan suhu tinggi dan sifat elektrik yang sesuai. Silikon nitrida (seramik bukan oksida) mempunyai kekuatan mekanikal dan sifat dielektrik yang sangat baik dan digunakan dalam radar radar sistem pertahanan udara peluru berpandu terkini. Gelombang mikro atau tenaga lain boleh melalui bahan ini untuk mencari sasaran. Kekuatan mekanikalnya yang tinggi membolehkan sistem peluru berpandu untuk menahan hakisan dan perubahan suhu yang berlaku semasa penerbangan hypervelocity melalui atmosfera. Seramik nano-yttrium oksida (sejenis seramik oksida) juga sedang dibangunkan untuk digunakan dalam Windows lutsinar inframerah peluru berpandu.
Bahan lutsinar seperti cermin depan, perisai letupan dan penderia pesawat juga sedang dibangunkan untuk digunakan dalam penerbangan. Bahan seramik spinel (magnesium aluminat) yang sesuai untuk sensor mempunyai sifat optik yang sangat baik di kawasan inframerah, manakala peranti perlindungan sebelumnya menyerap tenaga, menjejaskan kecekapan komunikasi isyarat. Permintaan untuk kapasitor seramik tentera untuk peranti elektronik maklumat adalah kukuh. Seramik elektronik di samping digunakan secara meluas dalam bidang awam, dengan pecutan teknologi maklumat senjata dan peralatan, seperti kapasitor seramik seperti seramik elektronik dalam bidang ketenteraan semakin meningkat permintaan, terutamanya cip multi-layer ceramic capacitor (MLCC). , bahagian pasaran lebih daripada 90%), dan pasaran tentera mempunyai keperluan kualiti yang lebih tinggi untuk kapasitor. Saiz pasaran kapasitor seramik tentera China telah mengekalkan pertumbuhan lebih daripada 10% selama ini.
Bahan seramik dan komposit matriks seramik digunakan dalam perisai
Seperti perisai badan, kapal terbang perang dan lapisan pelindung kenderaan berperisai. Perisai badan terutamanya terdiri daripada jaket dan lapisan kalis peluru dua bahagian, lapisan kalis peluru boleh menyerap tenaga kinetik kepala peledak atau serpihan, kepala peledak berkelajuan rendah atau serpihan mempunyai kesan perlindungan yang jelas, dalam kawalan kemurungan tertentu boleh mengurangkan kerosakan pada dada manusia, perut. Boron karbida yang ditekan panas dan komposit matriks seramik silikon karbida boleh digunakan untuk mencipta dek topi keledar anti-serangan yang teguh. China adalah tiga pengeluar pelindung badan terbesar di dunia, di pasaran antarabangsa, harga perisai badan di negara kita adalah kira-kira 500 dolar AS, manakala harga perisai badan di negara lain adalah kira-kira 800 dolar AS, dari segi kos pembuatan. , negara kita ada kelebihan. Berbanding dengan bahan tradisional seperti plastik dan logam, bahan seramik termaju mempunyai kelebihan ringan, rintangan suhu tinggi, kekerasan tinggi, rintangan geseran, rintangan kakisan, pekali geseran kecil dan kekonduksian khas. Bahan kepingan seramik yang biasa digunakan ialah titanium diborida, boron karbida, silikon karbida, alumina dan sebagainya. Ia digunakan secara meluas dalam perisai badan yang ringan dan tahan lama terhadap senjata api berkaliber sederhana. Boron karbida dan seramik silikon karbida yang ditekan panas boleh mengoptimumkan gabungan struktur bahan komposit untuk mencipta plat perisai yang kuat tahan kepada pelbagai hentaman. Apache, Gazelle, Super Puma, Super Cobra, Black Hawk, Chinook dan helikopter tentera yang lain dilengkapi dengan sistem perisai seramik yang merangkumi komponen seperti tempat duduk perisai seramik, komponen seramik dan sistem panel seramik.