Den 16. januar 2020 har vores virksomhed lavet nye gennembrud i produktionen af militære nye materialer, specialkeramik, herunder superlegeringer, kulfibre og specielle keramiske materialer. Særlige keramiske materialer har enorme fordele sammenlignet med konventionelle materialer: Dens tæthed er kun 1/4 til 1/3 af højtemperaturmetallegeringen, høj styrke, slidstyrke, har god høj temperaturbestandighed, høj temperatur krybemodstand, kan anvendes i luftfart, militære og industrielle områder, især i luft- og rumfartsmotorens varme ende dele har fordele. 1) aeromotorfelt: Det er det ideelle materiale til udvikling af flymotorer med højt tryk-til-vægtforhold, som forventes at erstatte superlegering; 2) Rumfartsfelt: kan bruges til termiske strukturdele af raketmotorer, termisk beskyttelsessystem for fly osv.; 3) Bilindustrien: forbedre køretøjets ydeevne og reducere kropsvægten; 4) Atomkraft: kan bruges til nukleare højtemperaturkomponenter og kernebrændselsbeklædningsmaterialer; 5) Våben: til løbet.
Bruges til at forbedre effektiviteten af turbinemotorer
Keramik har høj temperaturbestandighed, og keramiske matrixkompositter og keramiske termiske barrierebelægninger kan bruges til at øge effektiviteten af turbinemotorer. Keramik kan fungere ved temperaturer over 1100 grader C med lidt eller ingen afkøling, og keramiske matrixkompositter er 30 til 50 procent lettere end i øjeblikket anvendte metallegeringer. Når både kompositbrænderforingen og turbinebladene er belagt med keramik, kan driftstemperaturen hæves til 1650 grader C, og komponenterne kan beskyttes i forbrændingsmiljøet. Multikomponent keramiske belægninger baseret på hafniumoxid blev testet kontinuerligt i 300 timer ved 1650 grader.
Anvendes til flymotor og flybremseskive
For aeromotorer er øgning af temperaturen på turbinefrontgas den vigtigste tekniske måde at øge motorkraften på. Den nuværende temperatur på turbinefrontgas har dog gradvist nærmet sig smeltepunktet for selve superlegeringen, og der er lidt plads til temperaturstigning. Derfor er der brug for alternative materialer. Keramiske matrixkompositter har høj temperaturbestandighed og kan bruges til hot-end komponenter. Resultaterne viser, at keramiske matrixkompositter kan øge turbinefrontens gastemperatur med mere end 300K. Samtidig er tætheden af keramisk matrixkompositmateriale lille, hvilket er befordrende for motorvægtreduktion. Efterhånden som den civile luftfartsindustri fortsætter med at stræbe efter større brændstofeffektivitet, forventer GE, at brugen af keramiske matrixkompositter i luftfarten vil blive tidoblet i løbet af det næste årti. Sammenlignet med den tidligere generation af kulstofkeramiske bremseskiver er den statiske friktionskoefficient øget med 1-2 gange, dæmpningen af vådfriktionsydelsen er reduceret med mere end 60 %, slidhastigheden er reduceret med mere end 50 %, og levetiden øges med 1-2 gange. Produktionscyklussen reduceres med 2/3, produktionsomkostningerne reduceres med 1/3, energiforbruget reduceres med 2/3, og omkostningsydelsen øges med 2-3 gange. På nuværende tidspunkt er det det eneste materiale, der findes i verden, der ikke kan dæmpe de fysiske egenskaber i højtemperaturmiljøet på 1500 grader. Efter promoveringen og ansøgningen kan det spare omkring 300 millioner yuan til udgifterne til Kinas civile fly hvert år.
Til raketmotorers termiske strukturkomponenter
Keramiske matrixkompositter kan bruges i raketmotorer. Keramisk matrixkomposit er et ideelt termisk strukturmateriale til flydende raketmotorer på grund af dets høje varmechokmodstand, høje kemiske stabilitet over for flydende drivmiddel, høj temperaturbestandighed sammenlignet med metalmaterialer og høj krybemodstand.
Termiske beskyttelsesmaterialer til rumfartøjer og missiler
Under processen med rumfartøjer, der kommer ind i atmosfæren, er temperaturen på rumfartøjets næsekegle og vingeforkant så høj som 1650 grader på grund af stærk aerodynamisk opvarmning. Termisk beskyttelsessystem er en af de vigtigste teknologier i rumfartøjer. Designet af den første generation af termisk beskyttelsessystem er baseret på ideen om at adskille varmeafgivelsen fra strukturen, det vil sige at tilføje varmeafgivelsessystem uden for kølestrukturen. Udviklingen af C/SiC-kompositter har integreret flyets bærestruktur og varmeafgivelse. Især efter ulykken forårsaget af svigtet af det termiske beskyttelsessystem i Columbia, har C/SiC keramisk matrixkomposit tiltrukket sig mere opmærksomhed. Komponenterne i termiske konstruktionsmaterialer omfatter næsekegler, styrefinner, vinger og dækplader på rumfærger og missiler.
Keramisk porøst isoleringsmateriale har en ensartet fordeling af porer, høj porøsitet, lille volumendensitet, med udviklet specifikt overfladeareal og unik ydeevne, sammenlignet med metal termisk beskyttelsesstruktur, keramiske porøse isoleringsfliser termisk udvidelseskoefficient er lav, selvom temperaturforskellen er store, vil ikke producere en stor termisk spænding og deformation af materialet. På samme tid, fordi jo lavere tætheden af det termiske skjoldlag er, jo højere effektiviteten af det termiske skjoldlag og jo mindre masse, kan den lave densitet af den keramiske porøse isoleringsflise bringe bedre manøvredygtighed til flyet, øge mere nyttelast og modstå højere temperaturer. Sammenlignet med fleksible termiske beskyttelsesstrukturer kan keramiske porøse isoleringsfliser modstå højere varmeflux, modstå en vis belastning og kan holde flyets aerodynamiske form uændret. Baseret på ovenstående fordele er termisk beskyttelsesstruktur med keramiske porøse isoleringsfliser blevet brugt i vid udstrækning i genanvendelige løfteraketvogne, der optager det meste af rumfartøjets termiske beskyttelsessystem. I henhold til materialets indre struktur kan keramiske porøse isoleringsmaterialer opdeles i keramiske fiberisoleringsmaterialer og keramiske poreisoleringsmaterialer. Nogle militærhelikoptere er udstyret med keramiske pansersystemer, herunder keramiske pansersæder, keramiske komponenter og keramiske panelsystemer. Derudover bruges keramiske matrixkompositter også i hærens pansrede kampkøretøjer, såsom Stryker medium pansrede køretøj.
Anvendes i optiske systemer såsom satellitspejle
Keramiske materialer er gennemsigtige for visse typer energi, såsom lys eller en anden lignende form, så keramik kan bruges i infrarøde kupler, sensorbeskyttelse og multispektrale vinduer. Ud over optiske egenskaber har avancerede keramiske materialer den slidstyrke, høje styrke og termiske stabilitet, som disse enheder ønsker. Ydeevnekravene for satellitspejlmaterialer er lav tæthed, stor specifik stivhed, lav termisk udvidelseskoefficient CTE, høj varmeledningsevne og passende styrke og hårdhed, designbarhed osv. Forarbejdningen af glasspejle og metalspejle til store og lette spejle har visse begrænsninger. Derfor bliver C/SiC-kompositspejlet undersøgt i ind- og udland, kompositmaterialet har lav densitet, høj stivhed, lille termisk udvidelseskoefficient ved lave temperaturer og god varmeledningsevne, termiske og mekaniske egenskaber er ideelle og kan få fremragende overflade polering, er et meget ideelt basemateriale til satellitspejl. USA, Rusland, Tyskland, Canada osv., ved hjælp af kulfiberforstærket siliciumcarbid kompositmateriale (Cf/SiC) fremstillet
Højtydende spejl
Et glaskeramisk materiale med specielle egenskaber bruges i elektromagnetiske vinduesartillerigranater på grund af dets fremragende elektriske egenskaber og høj temperaturbestandighed. En speciel glaskeramik bruges i det elektromagnetiske vindue på en pistolkaster på grund af dens høje temperaturmodstand og passende elektriske egenskaber. Siliciumnitrid (ikke-oxidkeramik) har fremragende mekanisk styrke og dielektriske egenskaber og bruges i radarradomerne i de nyeste missilluftforsvarssystemer. Mikrobølger eller anden energi kan passere gennem dette materiale for at lokalisere mål. Dens høje mekaniske styrke gør det muligt for missilsystemet at modstå erosion og temperaturændringer, der opstår under hyperhastighedsflyvning gennem atmosfæren. Nano-yttriumoxidkeramik (en type oxidkeramik) udvikles også til brug i missil-infrarøde transparente vinduer.
Gennemsigtige materialer såsom forruder, sprængskærme og flysensorer udvikles også til brug i luftfarten. Det spinelkeramiske materiale (magnesiumaluminat), der er egnet til sensoren, har fremragende optiske egenskaber i det infrarøde område, mens den tidligere beskyttelsesenhed absorberer energi, hvilket påvirker signalkommunikationseffektiviteten. Efterspørgslen efter militære keramiske kondensatorer til informationselektronik er stor. Elektronisk keramik ud over at være meget udbredt i det civile område, med accelerationen af informationsteknologi af våben og udstyr, såsom keramiske kondensatorer såsom elektronisk keramik i det militære område, øger efterspørgslen, især chip-multi-lags keramisk kondensator (MLCC) , markedsandel på mere end 90 %), og militærmarkedet har højere kvalitetskrav til kondensatorer. Markedsstørrelsen af Kinas militære keramiske kondensatorer har opretholdt en vækst på mere end 10% gennem årene.
Keramiske materialer og keramiske matrixkompositter bruges i rustning
Såsom panser, krigsfly og pansrede køretøjer beskyttende lag. Kropsrustning er hovedsageligt sammensat af jakke og skudsikkert lag i to dele, skudsikkert lag kan absorbere den kinetiske energi af sprænghovedet eller granatsplinter, lavhastighedssprænghoved eller granatsplinter har en åbenlys beskyttende effekt, i kontrollen af en vis depression kan reducere skader på menneskets bryst, mave. Varmpresset borcarbid og siliciumcarbid keramiske matrixkompositter kan bruges til at skabe robuste anti-angreb hjelmdæk. Kina er verdens tre største producent af panser, på det internationale marked er prisen på panser i vores land omkring 500 amerikanske dollars, mens prisen på panser i andre lande er omkring 800 amerikanske dollars med hensyn til fremstillingsomkostninger , vores land har fordele. Sammenlignet med traditionelle materialer som plast og metaller har avancerede keramiske materialer fordelene ved let vægt, høj temperaturbestandighed, høj hårdhed, friktionsmodstand, korrosionsbestandighed, lille friktionskoefficient og speciel ledningsevne. Almindeligt anvendte keramiske pladematerialer er titandiborid, borcarbid, siliciumcarbid, aluminiumoxid og så videre. Det er meget udbredt i letvægts og holdbar kropsrustning mod medium kaliber kanoner. Varmpresset borcarbid og siliciumcarbid keramik kan optimere den strukturelle kombination af kompositmaterialer for at skabe stærke panserplader, der er modstandsdygtige over for flere stød. Apache, Gazelle, Super Puma, Super Cobra, Black Hawk, Chinook og andre militærhelikoptere er udstyret med keramiske pansersystemer, der omfatter komponenter såsom keramiske pansersæder, keramiske komponenter og keramiske panelsystemer.