Примена на керамички материјали во мотори

2022-09-01

Како „срце“ на вселенското летало, моторот игра клучна улога во развојот на воздушната технологија. Моторот е сложена и софистицирана врвна стратешка опрема, но материјалниот систем што може да ги исполни барањата за отпорност на високи температури, стабилни перформанси и долг работен век во исто време е многу ограничен.
Во оваа фаза, во материјалите на високотемпературните структури, како што се коморите за согорување и турбините на воздушните мотори, сè уште доминираат суперлегури. По повеќе од 40 години развој, температурната отпорност на металните материјали претставена со монокристални легури е значително подобрена, но сè уште е далеку од температурата на согорување на моторот, а во новата генерација на мотори, јазот постепено се зголемува .
Како лесен и структурен композитен материјал со високи перформанси, керамичкиот материјал е широко користен во полето со висока температура. Неговите одлични перформанси на висока температура го прават еден од кандидатите материјали за замена на суперлегирани материјали во воздушните мотори, особено кај моторите со јадрото на моторот.
Според извештајот на веб-страницата на руската „Известија“ на 18-ти, руските инженери за прв пат во светот ја развиле технологијата на изработка на ракетни мотори со керамика. Таквите мотори се поотпорни на високи температури од металните и затоа се поефикасни.
Бидејќи керамичките материјали се помалку густи, ова ќе и овозможи на ракетата да стави повеќе товар во орбитата додека користи помалку гориво. Програмерите веруваат дека керамиката сега може да се користи за производство на турбини за различни термални машини во енергетската индустрија.
„Направивме примерок мотор со големина на дланка“, рече проектниот менаџер на Ekipo за развој на технологија за керамичко поврзување. „Нема ништо необично во оваа работа, но никој во светот никогаш не изградил вакво нешто. Мотори. Научивме како да ја спојуваме керамиката така што шевовите не се очигледни, а нејзината сила не е инфериорна во однос на едноделниот материјал“.
Според истражувачите, ако турбинскиот мотор е изработен од керамика, неговата ефикасност ќе биде повеќе од 15% поголема од онаа на моторот од легура.
Тестовите покажаа дека керамичките производи направени со новата технологија можат ефикасно да се спротивстават на таканаречениот термички шок што се јавува кај течните ракетни мотори, односно температурната разлика од собна температура до речиси 2.000 степени Целзиусови за една и пол секунда. Извештаите од тестот покажаа дека примероците од моторот преживеале повеќе од 120 такви термички удари. Експертите истакнуваат дека керамичките мотори не се само за простор. Може да ни се најде и при градење машини, како што се морски керамички клипни прстени.