इंजनों में सिरेमिक सामग्री का अनुप्रयोग

2022-09-01

अंतरिक्ष यान के "हृदय" के रूप में, इंजन एयरोस्पेस प्रौद्योगिकी के विकास में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। इंजन एक जटिल और परिष्कृत उच्च-स्तरीय रणनीतिक उपकरण है, लेकिन एक ही समय में उच्च तापमान प्रतिरोध, स्थिर प्रदर्शन और लंबी सेवा जीवन की आवश्यकताओं को पूरा करने वाली सामग्री प्रणाली बहुत सीमित है।
इस स्तर पर, उच्च तापमान संरचनाओं जैसे दहन कक्षों और एयरोस्पेस इंजनों के टर्बाइनों की सामग्री पर अभी भी सुपरअलॉय का प्रभुत्व है। 40 से अधिक वर्षों के विकास के बाद, एकल क्रिस्टल मिश्र धातुओं द्वारा प्रस्तुत धातु सामग्री के तापमान प्रतिरोध में काफी सुधार हुआ है, लेकिन यह अभी भी इंजन के दहन तापमान से दूर है, और नई पीढ़ी के इंजनों में, अंतर धीरे-धीरे बढ़ रहा है .
हल्के और उच्च प्रदर्शन वाली संरचनात्मक मिश्रित सामग्री के रूप में, सिरेमिक सामग्री का व्यापक रूप से उच्च तापमान वाले क्षेत्र में उपयोग किया जाता है। इसका उत्कृष्ट उच्च तापमान प्रदर्शन इसे एयरोस्पेस इंजनों, विशेष रूप से इंजन कोर इंजनों में सुपरअलॉय सामग्री को बदलने के लिए उम्मीदवार सामग्रियों में से एक बनाता है।
18 तारीख को रूसी "इज़वेस्टिया" की वेबसाइट पर एक रिपोर्ट के अनुसार, रूसी इंजीनियरों ने दुनिया में पहली बार सिरेमिक के साथ रॉकेट इंजन बनाने की तकनीक विकसित की है। ऐसे इंजन धातु इंजनों की तुलना में उच्च तापमान के प्रति अधिक प्रतिरोधी होते हैं और इसलिए अधिक कुशल होते हैं।
चूँकि सिरेमिक सामग्री कम सघन होती है, इससे रॉकेट को कम ईंधन का उपयोग करते हुए अधिक माल को कक्षा में भेजने की अनुमति मिलेगी। डेवलपर्स का मानना ​​है कि सिरेमिक का उपयोग अब ऊर्जा उद्योग में विभिन्न थर्मल मशीनों के लिए टर्बाइन बनाने के लिए किया जा सकता है।
सिरेमिक बॉन्डिंग तकनीक विकसित करने के लिए एकिपो के प्रोजेक्ट मैनेजर ने कहा, "हमने हथेली के आकार का नमूना इंजन बनाया।" "इस चीज़ में कुछ भी असामान्य नहीं है, लेकिन दुनिया में किसी ने भी कभी ऐसा कुछ नहीं बनाया है।" इंजन. हमने सीखा कि सिरेमिक को कैसे जोड़ा जाए ताकि सीम स्पष्ट न हो, और इसकी ताकत एक-टुकड़े वाली सामग्री से कम न हो।
शोधकर्ताओं के अनुसार, यदि टरबाइन इंजन सिरेमिक से बना है, तो इसकी दक्षता मिश्र धातु इंजन की तुलना में 15% अधिक होगी।
परीक्षणों से पता चला है कि नई तकनीक से बने सिरेमिक उत्पाद तरल रॉकेट इंजनों में होने वाले तथाकथित थर्मल शॉक का प्रभावी ढंग से विरोध कर सकते हैं, यानी कमरे के तापमान से डेढ़ सेकंड में लगभग 2,000 डिग्री सेल्सियस तक तापमान का अंतर। परीक्षण रिपोर्टों से पता चला कि इंजन के नमूने 120 से अधिक ऐसे थर्मल झटकों से बचे रहे। विशेषज्ञ बताते हैं कि सिरेमिक इंजन सिर्फ जगह के लिए नहीं हैं। यह मशीन निर्माण में भी काम आ सकता है, जैसे समुद्री सिरेमिक पिस्टन रिंग।