Ar Ionawr 16, 2020, mae ein cwmni wedi gwneud datblygiadau newydd wrth gynhyrchu cerameg arbennig deunyddiau milwrol newydd, gan gynnwys uwch-aloi, ffibrau carbon a deunyddiau cerameg arbennig. Mae gan ddeunyddiau ceramig arbennig fanteision enfawr o'u cymharu â deunyddiau confensiynol: Dim ond 1/4 i 1/3 o'r aloi metel tymheredd uchel yw ei ddwysedd, cryfder uchel, ymwrthedd gwisgo, mae ganddo wrthwynebiad tymheredd uchel da, ymwrthedd ymgripiad tymheredd uchel, gellir ei gymhwyso yn mae gan feysydd hedfan, milwrol a diwydiannol, yn enwedig yn y rhannau pen poeth injan awyrofod fanteision. 1) maes injan aero: Dyma'r deunydd delfrydol ar gyfer datblygu injan aero cymhareb gwthio-i-bwysau uchel, y disgwylir iddo ddisodli superalloy; 2) Maes awyrofod: gellir ei ddefnyddio ar gyfer rhannau strwythurol thermol injan roced, system amddiffyn thermol awyrennau, ac ati; 3) Diwydiant modurol: gwella perfformiad cerbydau a lleihau pwysau'r corff; 4) Pŵer niwclear: gellir ei ddefnyddio ar gyfer cydrannau niwclear tymheredd uchel a deunyddiau cladin tanwydd niwclear; 5) Arfau: ar gyfer y gasgen.
Fe'i defnyddir i wella effeithlonrwydd peiriannau tyrbin
Mae gan serameg wrthwynebiad tymheredd uchel, a gellir defnyddio cyfansoddion matrics ceramig a haenau rhwystr thermol ceramig i gynyddu effeithlonrwydd peiriannau tyrbin. Gall cerameg weithredu ar dymheredd uwch na 1100 gradd C heb fawr o oeri, os o gwbl, ac mae cyfansoddion matrics ceramig 30 i 50 y cant yn ysgafnach na'r aloion metel a ddefnyddir ar hyn o bryd. Pan fydd y leinin llosgwr cyfansawdd a'r llafnau tyrbin wedi'u gorchuddio â seramig, gellir codi'r tymheredd gweithredu i 1650 gradd C a gellir diogelu'r cydrannau yn yr amgylchedd hylosgi. Profwyd haenau ceramig aml-gydran yn seiliedig ar hafnium ocsid yn barhaus am 300 awr ar 1650 gradd.
Defnyddir ar gyfer injan awyrennau a disg brêc awyrennau
Ar gyfer aeroengines, cynyddu tymheredd nwy blaen tyrbin yw'r brif ffordd dechnegol o gynyddu byrdwn injan. Fodd bynnag, mae tymheredd presennol nwy blaen y tyrbin wedi cyrraedd pwynt toddi superalloy ei hun yn raddol, ac nid oes llawer o le i godi tymheredd. Felly, mae angen deunyddiau amgen. Mae gan gyfansoddion matrics ceramig wrthwynebiad tymheredd uchel a gellir eu defnyddio ar gyfer cydrannau pen poeth. Mae'r canlyniadau'n dangos y gall cyfansoddion matrics ceramig gynyddu tymheredd nwy blaen y tyrbin o fwy na 300K. Ar yr un pryd, mae dwysedd deunydd cyfansawdd matrics ceramig yn fach, sy'n ffafriol i leihau pwysau injan. Wrth i'r diwydiant hedfan sifil barhau i fynd ar drywydd mwy o effeithlonrwydd tanwydd, mae GE yn disgwyl i'r defnydd o gyfansoddion matrics ceramig mewn hedfan dyfu ddeg gwaith yn ystod y degawd nesaf. O'i gymharu â'r genhedlaeth flaenorol o ddisg brêc ceramig carbon, mae'r cyfernod ffrithiant statig yn cael ei gynyddu gan 1-2 o weithiau, mae perfformiad gwanhau ffrithiant gwlyb yn cael ei leihau gan fwy na 60%, mae'r gyfradd gwisgo yn cael ei ostwng gan fwy na 50%, a cynyddir bywyd y gwasanaeth gan 1-2 o weithiau. Mae'r cylch cynhyrchu yn cael ei leihau 2/3, mae'r gost cynhyrchu yn cael ei leihau 1/3, mae'r defnydd o ynni yn cael ei leihau 2/3, a chynyddir y perfformiad cost gan 2-3 gwaith. Ar hyn o bryd, dyma'r unig ddeunydd a geir yn y byd na all wanhau'r priodweddau ffisegol yn yr amgylchedd tymheredd uchel o 1500 gradd. Ar ôl y dyrchafiad a'r cais, gall arbed tua 300 miliwn yuan ar gyfer cost awyrennau sifil Tsieina bob blwyddyn.
Ar gyfer cydrannau strwythur thermol injan roced
Gellir defnyddio cyfansoddion matrics ceramig mewn peiriannau roced. Mae cyfansawdd matrics ceramig yn ddeunydd strwythur thermol delfrydol ar gyfer injan roced hylif oherwydd ei wrthwynebiad sioc gwres uchel, sefydlogrwydd cemegol uchel i yriant hylif, ymwrthedd tymheredd uchel o'i gymharu â deunyddiau metel, a gwrthiant ymgripiad uchel.
Deunyddiau amddiffyn thermol ar gyfer cerbydau gofod a thaflegrau
Yn ystod y broses o longau gofod yn mynd i mewn i'r atmosffer, mae tymheredd côn trwyn ac asgell flaen y llong ofod mor uchel â 1650 gradd oherwydd gwresogi aerodynamig cryf. System amddiffyn thermol yw un o dechnolegau allweddol llongau gofod. Mae dyluniad y system amddiffyn thermol cenhedlaeth gyntaf yn seiliedig ar y syniad o wahanu rhyddhau gwres o'r strwythur, hynny yw, ychwanegu system rhyddhau gwres y tu allan i'r strwythur oeri. Mae datblygiad cyfansoddion C/SiC wedi integreiddio strwythur cludo a rhyddhau gwres awyrennau. Yn enwedig ar ôl y ddamwain a achoswyd gan fethiant system amddiffyn thermol Columbia, mae'r matrics ceramig cyfansawdd C / SiC wedi denu mwy o sylw. Mae cydrannau deunyddiau strwythurol thermol yn cynnwys conau trwyn, esgyll canllaw, adenydd a phlatiau gorchudd gwennol ofod a thaflegrau.
Mae gan ddeunydd inswleiddio mandyllog ceramig ddosbarthiad unffurf o fandyllau, mandylledd uchel, dwysedd cyfaint bach, gydag arwynebedd penodol datblygedig a pherfformiad unigryw, o'i gymharu â strwythur diogelu thermol metel, mae cyfernod ehangu thermol teils insiwleiddio mandyllog ceramig yn isel, hyd yn oed os yw'r gwahaniaeth tymheredd yn isel. mawr, ni fydd yn cynhyrchu straen thermol mawr ac anffurfiad y deunydd. Ar yr un pryd, oherwydd po isaf yw dwysedd yr haen darian thermol, po uchaf yw effeithlonrwydd yr haen darian thermol a'r lleiaf yw'r màs, gall dwysedd isel y deilsen inswleiddio mandyllog ceramig ddod â gwell symudedd i'r awyren, cynyddu mwy llwyth tâl, a gwrthsefyll tymereddau uwch. O'i gymharu â strwythurau amddiffyn thermol hyblyg, gall teils inswleiddio mandyllog ceramig wrthsefyll fflwcs gwres uwch, gwrthsefyll llwyth penodol, a gallant gadw siâp aerodynamig yr awyren heb ei newid. Yn seiliedig ar y manteision uchod, mae strwythur amddiffyn thermol teils insiwleiddio mandyllog ceramig wedi'i ddefnyddio'n helaeth mewn cerbydau lansio y gellir eu hailddefnyddio, gan feddiannu'r rhan fwyaf o system amddiffyn thermol llong ofod. Yn ôl strwythur mewnol y deunydd, gellir rhannu deunyddiau inswleiddio mandyllog ceramig yn ddeunyddiau inswleiddio ffibr ceramig a deunyddiau inswleiddio mandwll ceramig. Mae gan rai hofrenyddion milwrol systemau arfwisg ceramig, gan gynnwys seddi arfwisg ceramig, cydrannau ceramig, a systemau panel ceramig. Yn ogystal, defnyddir cyfansoddion matrics ceramig hefyd yng ngherbydau ymladd arfog y Fyddin, megis cerbyd arfog canolig Stryker.
Defnyddir mewn systemau optegol fel drychau lloeren
Mae deunyddiau ceramig yn dryloyw ar gyfer rhai mathau o ynni, megis golau, neu ryw ffurf debyg arall, felly gellir defnyddio cerameg mewn cromenni isgoch, amddiffyniad synhwyrydd, a Windows aml-sbectrol. Yn ogystal â phriodweddau optegol, mae gan ddeunyddiau ceramig uwch yr ymwrthedd gwisgo, cryfder uchel a sefydlogrwydd thermol a ddymunir gan y dyfeisiau hyn. Mae gofynion perfformiad deunyddiau drych lloeren yn ddwysedd isel, anystwythder penodol mawr, cyfernod ehangu thermol isel CTE, dargludedd thermol uchel, a chryfder a chaledwch priodol, dyluniad, ac ati. cyfyngiadau. Felly, mae'r drych cyfansawdd C / SiC yn cael ei astudio gartref a thramor, mae gan y deunydd cyfansawdd ddwysedd isel, stiffrwydd uchel, cyfernod ehangu thermol bach ar dymheredd isel a dargludedd thermol da, mae priodweddau thermol a mecanyddol yn ddelfrydol, a gallant gael wyneb rhagorol. caboli, yn ddeunydd sylfaen drych lloeren delfrydol iawn. Yr Unol Daleithiau, Rwsia, yr Almaen, Canada, ac ati, gan ddefnyddio deunydd cyfansawdd carbid silicon wedi'i atgyfnerthu â ffibr carbon (Cf / SiC) wedi'i baratoi
Drych perfformiad uchel
Defnyddir deunydd ceramig gwydr gydag eiddo arbennig mewn cregyn magnelau ffenestri electromagnetig oherwydd ei briodweddau trydanol rhagorol a'i wrthsefyll tymheredd uchel. Defnyddir cerameg gwydr arbennig yn ffenestr electromagnetig lansiwr gwn oherwydd ei wrthwynebiad tymheredd uchel a'i eiddo trydanol addas. Mae gan silicon nitrid (cerameg di-ocsid) gryfder mecanyddol rhagorol a phriodweddau deuelectrig ac fe'i defnyddir yn radomau radar y systemau amddiffyn aer taflegrau diweddaraf. Gall microdonnau neu egni arall fynd trwy'r deunydd hwn i leoli targedau. Mae ei gryfder mecanyddol uchel yn caniatáu i'r system daflegrau wrthsefyll yr erydiad a'r newidiadau tymheredd sy'n digwydd yn ystod gorgyflymder hedfan drwy'r atmosffer. Mae cerameg nano-yttrium ocsid (math o serameg ocsid) hefyd yn cael eu datblygu i'w defnyddio mewn ffenestri tryloyw isgoch taflegryn.
Mae deunyddiau tryloyw fel windshields, tariannau chwyth a synwyryddion awyrennau hefyd yn cael eu datblygu i'w defnyddio mewn hedfan. Mae gan y deunydd ceramig spinel (magnesiwm aluminate) sy'n addas ar gyfer y synhwyrydd briodweddau optegol rhagorol yn y rhanbarth isgoch, tra bod y ddyfais amddiffyn flaenorol yn amsugno ynni, gan effeithio ar effeithlonrwydd cyfathrebu'r signal. Mae'r galw am gynwysorau cerameg milwrol ar gyfer dyfeisiau electronig gwybodaeth yn gryf. Mae cerameg electronig yn ogystal â chael ei defnyddio'n helaeth yn y maes sifil, gyda chyflymiad technoleg gwybodaeth arfau ac offer, megis cynwysyddion ceramig megis cerameg electronig yn y maes milwrol yn galw cynyddol, yn enwedig y cynhwysydd ceramig aml-haen sglodion (MLCC). , cyfran o'r farchnad o fwy na 90%), ac mae gan y farchnad filwrol ofynion ansawdd uwch ar gyfer cynwysorau. Mae maint marchnad cynwysorau ceramig milwrol Tsieina wedi cynnal twf o fwy na 10% dros y blynyddoedd.
Defnyddir deunyddiau ceramig a chyfansoddion matrics ceramig mewn arfwisg
Fel arfwisg corff, awyrennau rhyfel a cherbydau arfog haen amddiffynnol. Mae arfwisg y corff yn cynnwys siaced a haen atal bwled yn bennaf, dwy ran, gall haen atal bwled amsugno egni cinetig y arfben neu'r shrapnel, mae gan arfbwrdd cyflymder isel neu shrapnel effaith amddiffynnol amlwg, wrth reoli iselder penodol, gall leihau'r difrod i'r frest ddynol, abdomen. Gellir defnyddio cyfansoddion matrics ceramig carbid boron wedi'i wasgu'n boeth a charbid silicon i greu deciau helmed gwrth-ymosodiad cadarn. Tsieina yw'r tri gwneuthurwr mwyaf yn y byd o arfwisg corff, yn y farchnad ryngwladol, mae pris arfwisg corff yn ein gwlad tua 500 o ddoleri'r Unol Daleithiau, tra bod pris arfwisg corff mewn gwledydd eraill tua 800 o ddoleri'r UD, o ran costau gweithgynhyrchu , mae gan ein gwlad fanteision. O'i gymharu â deunyddiau traddodiadol megis plastigau a metelau, mae gan ddeunyddiau ceramig uwch fanteision pwysau ysgafn, ymwrthedd tymheredd uchel, caledwch uchel, ymwrthedd ffrithiant, ymwrthedd cyrydiad, cyfernod ffrithiant bach a dargludedd arbennig. Deunyddiau llen ceramig a ddefnyddir yn gyffredin yw titaniwm diboride, carbid boron, carbid silicon, alwmina ac yn y blaen. Fe'i defnyddir yn helaeth mewn arfwisg corff ysgafn a gwydn yn erbyn gynnau calibr canolig. Gall carbid boron wedi'i wasgu'n boeth a serameg carbid silicon wneud y gorau o'r cyfuniad strwythurol o ddeunyddiau cyfansawdd i greu platiau arfwisg cryf sy'n gallu gwrthsefyll effeithiau lluosog. Mae gan Apache, Gazelle, Super Puma, Super Cobra, Black Hawk, Chinook, a hofrenyddion milwrol eraill systemau arfwisg ceramig sy'n cynnwys cydrannau fel seddi arfwisg ceramig, cydrannau ceramig, a systemau panel ceramig.