ಇಂಜಿನ್ಗಳಲ್ಲಿ ಸೆರಾಮಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್

2022-09-01

ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ನೌಕೆಯ "ಹೃದಯ" ವಾಗಿ, ಏರೋಸ್ಪೇಸ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯಲ್ಲಿ ಎಂಜಿನ್ ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರ ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಇಂಜಿನ್ ಒಂದು ಸಂಕೀರ್ಣ ಮತ್ತು ಅತ್ಯಾಧುನಿಕ ಉನ್ನತ-ಮಟ್ಟದ ಕಾರ್ಯತಂತ್ರದ ಸಾಧನವಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಪ್ರತಿರೋಧ, ಸ್ಥಿರ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಮತ್ತು ದೀರ್ಘ ಸೇವಾ ಜೀವನದ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸುವ ವಸ್ತು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಬಹಳ ಸೀಮಿತವಾಗಿದೆ.
ಈ ಹಂತದಲ್ಲಿ, ದಹನ ಕೊಠಡಿಗಳು ಮತ್ತು ಏರೋಸ್ಪೇಸ್ ಎಂಜಿನ್‌ಗಳ ಟರ್ಬೈನ್‌ಗಳಂತಹ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ರಚನೆಗಳ ವಸ್ತುಗಳು ಇನ್ನೂ ಸೂಪರ್‌ಲೋಯ್‌ಗಳಿಂದ ಪ್ರಾಬಲ್ಯ ಹೊಂದಿವೆ. 40 ವರ್ಷಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯ ನಂತರ, ಏಕ ಸ್ಫಟಿಕ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳಿಂದ ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುವ ಲೋಹದ ವಸ್ತುಗಳ ತಾಪಮಾನ ಪ್ರತಿರೋಧವು ಹೆಚ್ಚು ಸುಧಾರಿಸಿದೆ, ಆದರೆ ಇದು ಇನ್ನೂ ಎಂಜಿನ್ನ ದಹನ ತಾಪಮಾನದಿಂದ ದೂರವಿದೆ ಮತ್ತು ಹೊಸ ಪೀಳಿಗೆಯ ಎಂಜಿನ್ಗಳಲ್ಲಿ, ಅಂತರವು ಕ್ರಮೇಣ ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿದೆ. .
ಹಗುರವಾದ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ-ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ರಚನಾತ್ಮಕ ಸಂಯೋಜಿತ ವಸ್ತುವಾಗಿ, ಸೆರಾಮಿಕ್ ವಸ್ತುವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದರ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯು ಏರೋಸ್ಪೇಸ್ ಎಂಜಿನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಎಂಜಿನ್ ಕೋರ್ ಎಂಜಿನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಸೂಪರ್‌ಲಾಯ್ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವ ಅಭ್ಯರ್ಥಿ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ.
18 ರಂದು ರಷ್ಯಾದ "ಇಜ್ವೆಸ್ಟಿಯಾ" ವೆಬ್‌ಸೈಟ್‌ನಲ್ಲಿನ ವರದಿಯ ಪ್ರಕಾರ, ರಷ್ಯಾದ ಎಂಜಿನಿಯರ್‌ಗಳು ವಿಶ್ವದಲ್ಲೇ ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್‌ನೊಂದಿಗೆ ರಾಕೆಟ್ ಎಂಜಿನ್‌ಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸುವ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಅಂತಹ ಎಂಜಿನ್‌ಗಳು ಲೋಹದ ಎಂಜಿನ್‌ಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚು ನಿರೋಧಕವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿರುತ್ತವೆ.
ಸೆರಾಮಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳು ಕಡಿಮೆ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದರಿಂದ, ಕಡಿಮೆ ಇಂಧನವನ್ನು ಬಳಸುವಾಗ ರಾಕೆಟ್ ಹೆಚ್ಚು ಸರಕುಗಳನ್ನು ಕಕ್ಷೆಗೆ ಹಾಕಲು ಇದು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಇಂಧನ ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ ವಿವಿಧ ಥರ್ಮಲ್ ಯಂತ್ರಗಳಿಗೆ ಟರ್ಬೈನ್ಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ಈಗ ಬಳಸಬಹುದೆಂದು ಅಭಿವರ್ಧಕರು ನಂಬುತ್ತಾರೆ.
"ನಾವು ಪಾಮ್ ಗಾತ್ರದ ಮಾದರಿ ಎಂಜಿನ್ ಅನ್ನು ತಯಾರಿಸಿದ್ದೇವೆ" ಎಂದು ಸೆರಾಮಿಕ್ ಬಾಂಡಿಂಗ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲು ಎಕಿಪೋ ಪ್ರಾಜೆಕ್ಟ್ ಮ್ಯಾನೇಜರ್ ಹೇಳಿದರು. "ಈ ವಿಷಯದ ಬಗ್ಗೆ ಅಸಾಮಾನ್ಯ ಏನೂ ಇಲ್ಲ, ಆದರೆ ಜಗತ್ತಿನಲ್ಲಿ ಯಾರೂ ಈ ರೀತಿಯದನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಿಲ್ಲ." ಇಂಜಿನ್ಗಳು. ಸ್ತರಗಳು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿರದಿರಲು ಮತ್ತು ಅದರ ಶಕ್ತಿಯು ಒಂದು ತುಂಡು ವಸ್ತುಕ್ಕಿಂತ ಕೆಳಮಟ್ಟದಲ್ಲಿರದಂತೆ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ಹೇಗೆ ವಿಭಜಿಸುವುದು ಎಂದು ನಾವು ಕಲಿತಿದ್ದೇವೆ.
ಸಂಶೋಧಕರ ಪ್ರಕಾರ, ಟರ್ಬೈನ್ ಎಂಜಿನ್ ಅನ್ನು ಸೆರಾಮಿಕ್‌ನಿಂದ ಮಾಡಿದ್ದರೆ, ಅದರ ದಕ್ಷತೆಯು ಮಿಶ್ರಲೋಹದ ಎಂಜಿನ್‌ಗಿಂತ 15% ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಇರುತ್ತದೆ.
ಹೊಸ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದೊಂದಿಗೆ ತಯಾರಿಸಲಾದ ಸೆರಾಮಿಕ್ ಉತ್ಪನ್ನಗಳು ದ್ರವ ರಾಕೆಟ್ ಎಂಜಿನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುವ ಉಷ್ಣ ಆಘಾತ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ, ಅಂದರೆ ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದಿಂದ ಸುಮಾರು 2,000 ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್‌ವರೆಗಿನ ತಾಪಮಾನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಒಂದೂವರೆ ಸೆಕೆಂಡುಗಳಲ್ಲಿ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಪ್ರತಿರೋಧಿಸಬಲ್ಲವು ಎಂದು ಪರೀಕ್ಷೆಗಳು ತೋರಿಸಿವೆ. ಇಂಜಿನ್ ಮಾದರಿಗಳು ಅಂತಹ 120 ಕ್ಕೂ ಹೆಚ್ಚು ಉಷ್ಣ ಆಘಾತಗಳನ್ನು ಉಳಿದುಕೊಂಡಿವೆ ಎಂದು ಪರೀಕ್ಷಾ ವರದಿಗಳು ತೋರಿಸಿವೆ. ಸೆರಾಮಿಕ್ ಎಂಜಿನ್ಗಳು ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶಕ್ಕೆ ಮಾತ್ರವಲ್ಲ ಎಂದು ತಜ್ಞರು ಗಮನಸೆಳೆದಿದ್ದಾರೆ. ಮೆರೈನ್ ಸೆರಾಮಿಕ್ ಪಿಸ್ಟನ್ ಉಂಗುರಗಳಂತಹ ಯಂತ್ರ ನಿರ್ಮಾಣದಲ್ಲಿ ಇದು ಸೂಕ್ತವಾಗಿ ಬರಬಹುದು.