Керамические материалы в военном применении
Говоря в широком смысле,керамические материалыотносятся ко всем материалам, кроме органических и металлических материалов, а именно к неорганическим неметаллическим материалам. Существуют различные виды керамических изделий, химический состав, минеральный состав, физические свойства и способы изготовления которых часто тесно переплетаются, не имеют четких границ, но имеют существенные различия в применении. Следовательно, их сложно жестко разделить на несколько систем, а подробные методы классификации различаются. На сегодняшний день в мире не существует единого метода классификации. По способу изготовления и областям применения керамику можно разделить на традиционные керамические материалы и современные керамические материалы.
Традиционная керамика:Традиционно под керамикой подразумевают различные изделия, изготовленные из глины и природных минералов посредством таких процессов, как дробление, смешивание, формование и обжиг. Их обычно называют"обычная керамика"или традиционная керамика, такая как повседневная керамика и архитектурная санитарная керамика.
Передовая керамика: По химическому составу их можно разделить наоксидная керамика, нитридная керамика,карбидная керамика,боридная керамика, силицидная керамика, фторидная керамика, сульфидная керамика и т. д. По свойствам и использованию их можно разделить на функциональную керамику и конструкционную керамику. Функциональная керамика в основном основана на особых функциях материалов, включая электрические, магнитные, биологические, тепловые и оптические свойства, таких как изоляционная и диэлектрическая керамика, сегнетоэлектрическая керамика, пьезоэлектрическая керамика, полупроводники и чувствительная керамика; Конструкционная керамика в основном основана на механическом и структурном использовании материалов, обладающих высокой прочностью, высокой твердостью, устойчивостью к высоким температурам, коррозионной стойкостью и стойкостью к окислению.
Функциональная керамика занимает около 70% доли рынка современной керамики, а остальная часть приходится на конструкционную керамику. Военное применение керамических материалов в основном сосредоточено на конструкционных материалах и электронных устройствах:
1. Используется в авиационных двигателях.
Композиты с керамической матрицей используются в компонентах горячей секции авиационных двигателей из-за их жаростойкости. Исследования показали, что композиты с керамической матрицей могут повысить температуру газа на входе в турбину более чем на 300К. Кроме того, композиты с керамической матрицей имеют низкую плотность, что способствует снижению веса двигателя. Учитывая постоянное стремление к топливной эффективности в гражданской авиации, компания GE Авиация ожидает, что применение композитов с керамической матрицей в авиации вырастет в десять раз в ближайшее десятилетие.
2. Используется в тормозных дисках самолетов.
По сравнению с тормозными дисками из карбида кремния, углеродно-керамические тормозные диски демонстрируют увеличение коэффициента статического трения в 1-2 раза, снижение ухудшения характеристик трения на мокрой дороге более чем на 60%, снижение скорости износа более чем на 50% и увеличение в два или два раза. в продолжительности жизни. Производственный цикл сокращается на две трети, производственные затраты снижаются на одну треть, энергопотребление снижается на две трети, а экономическая эффективность повышается в два-три раза. В настоящее время это единственный материал, обнаруженный в мире, который сохраняет свои физические свойства без ухудшения при высоких температурах до 1500 ℃. При широком внедрении это могло бы сэкономить около 300 миллионов юаней на ежегодных затратах на самолеты китайской гражданской авиации.
3. Используется в тепловых структурных компонентах ракетных двигателей.
Композиты с керамической матрицей могут использоваться в ракетных двигателях благодаря их высокой стойкости к тепловому удару, высокой химической стабильности с жидкими топливами, жаростойкостью по сравнению с металлическими материалами и высоким сопротивлением ползучести, что делает их идеальными материалами для тепловых структурных компонентов жидкостных ракет. двигатели.
4. Используется для тепловой защиты космических кораблей и ракет.
При входе в атмосферу космический корабль испытывает сильный аэродинамический нагрев: температура на носовом обтекателе и передних кромках крыльев достигает 1650°С. Системы тепловой защиты имеют решающее значение для космических кораблей. Разработка композитных материалов C/Карбид кремния позволяет объединить структурные функции и функции рассеивания тепла, особенно после катастрофы в Колумбии, что привлекло больше внимания к композитам с керамической матрицей C/Карбид кремния. К компонентам теплоконструкционных материалов относятся носовые обтекатели, переднее оперение, крылья и крышки космических кораблей и ракет.
5. Используется в спутниковых рефлекторах.
Требования к материалам спутниковых отражателей включают низкую плотность, высокую удельную жесткость, низкий коэффициент теплового расширения (КТР) при низких температурах, высокую теплопроводность, достаточную прочность и твердость, а также гибкость конструкции. Стеклянные и металлические отражатели имеют ограничения при обработке больших легких отражателей. Поэтому отражатели из композитного материала C/Карбид кремния исследуются на международном уровне. Эти композиционные материалы имеют низкую плотность, высокую жесткость, низкий КТР при низких температурах, хорошую теплопроводность, идеальные термические и механические свойства и прекрасно поддаются полировке, что делает их идеальными материалами для оснований спутниковых рефлекторов.
6. Используется для физической пуленепробиваемости.
Карбид кремния можно использовать в защитных слоях, таких как бронежилеты, боевые самолеты и бронетехника. Бронежилеты состоят в основном из чехла и защитного слоя, способного поглощать кинетическую энергию пуль или осколков, обеспечивая существенную защиту от низкоскоростных пуль или осколков и снижая повреждения грудной клетки и живота в определенных пределах отпечатка. Композиты с керамической матрицей на основе карбида кремния могут быть использованы для изготовления прочных броневых пластин, устойчивых к ударам.
7. Используется в авиационной броне.
Некоторые военные вертолеты оснащены системами керамической брони, включая керамические бронированные сиденья, компоненты и панели. Кроме того, композиты с керамической матрицей используются в армейской бронетехнике, например, в средней бронемашине Страйкер.
8. Используется в информационных электронных устройствах.
Существует большой спрос на керамические конденсаторы военного назначения. Помимо широкого использования в гражданских областях, с ускорением информатизации оружия и оборудования, электронная керамика, такая как керамические конденсаторы, в военной области постоянно растет, спрос, особенно на многослойные керамические конденсаторы на основе чипов.
Керамические материалы играют важную роль в современной военной промышленности благодаря своим уникальным свойствам, таким как устойчивость к высоким температурам, высокая прочность, легкий вес, электро- и теплоизоляционные свойства и т. д. С развитием технологий и разработкой новых технологий изготовления материалов применение Ожидается, что сфера применения керамических материалов будет и дальше расширяться, обеспечивая важные решения многих проблем, стоящих сегодня перед миром.
СЯМЫНЬСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ МАШИНА, ООО. является авторитетным и надежным поставщиком, специализирующимся на производстве и продаже технических керамических деталей. Мы обеспечиваем индивидуальное производство и высокоточную механическую обработку широкого спектра высокоэффективных керамических материалов, включая глиноземная керамика, циркониевая керамика, нитрид кремния, Карбид кремния, нитрид бора, нитрид алюминия и обрабатываемая стеклокерамика. В настоящее время наши керамические детали можно найти во многих отраслях промышленности, таких как механическая, химическая, медицинская, полупроводниковая, автомобильная, электронная, металлургическая и т. д. Наша миссия — предоставлять керамические детали самого высокого качества для пользователей во всем мире, и нам очень приятно видеть нашу керамику. детали эффективно работают в конкретных приложениях клиентов. Мы можем сотрудничать как в прототипном, так и в серийном производстве. Если у вас есть требования, свяжитесь с нами.
