Doma > Novice

Uporaba keramičnih materialov v motorjih

2022-09-01

Kot "srce" vesoljskega plovila ima motor ključno vlogo pri razvoju vesoljske tehnologije. Motor je zapletena in prefinjena strateška oprema višjega cenovnega razreda, vendar je materialni sistem, ki lahko izpolni zahteve odpornosti na visoke temperature, stabilne zmogljivosti in dolge življenjske dobe hkrati, zelo omejen.
Na tej stopnji v materialih visokotemperaturnih struktur, kot so zgorevalne komore in turbine letalskih motorjev, še vedno prevladujejo superzlitine. Po več kot 40 letih razvoja se je temperaturna odpornost kovinskih materialov, ki jih predstavljajo monokristalne zlitine, močno izboljšala, vendar je še vedno daleč od temperature zgorevanja motorja, pri novi generaciji motorjev pa se vrzel postopoma povečuje .
Kot lahek in visoko zmogljiv strukturni kompozitni material se keramični material pogosto uporablja na področju visokih temperatur. Zaradi njegove odlične zmogljivosti pri visokih temperaturah je eden od materialov kandidatov za zamenjavo superzlitin v letalskih motorjih, zlasti v motorjih z jedrom motorja.
Po poročilu na spletni strani ruske "Izvestije" z dne 18., so ruski inženirji prvič na svetu razvili tehnologijo izdelave raketnih motorjev s keramiko. Takšni motorji so bolj odporni na visoke temperature kot kovinski in so zato bolj učinkoviti.
Ker so keramični materiali manj gosti, bi to raketi omogočilo, da v orbito spravi več tovora ob porabi manj goriva. Razvijalci verjamejo, da je keramiko zdaj mogoče uporabiti za izdelavo turbin za različne termične stroje v energetski industriji.
"Izdelali smo vzorčni motor v velikosti dlani," je povedal Ekipov vodja projekta za razvoj tehnologije lepljenja keramike. "Na tej stvari ni nič nenavadnega, vendar še nihče na svetu ni zgradil česa takega." Motorji. Naučili smo se spajati keramiko tako, da šivi niso očitni, njena trdnost pa ni slabša od enodelnega materiala.«
Po mnenju raziskovalcev, če je turbinski motor izdelan iz keramike, bo njegova učinkovitost več kot 15% večja kot pri motorju iz zlitine.
Preizkusi so pokazali, da se lahko keramični izdelki, narejeni z novo tehnologijo, učinkovito uprejo tako imenovanemu termičnemu šoku, ki nastane pri raketnih motorjih na tekoče gorivo, to je temperaturni razliki od sobne do skoraj 2000 stopinj Celzija v eni in pol sekundi. Poročila o preskusih so pokazala, da so vzorci motorjev preživeli več kot 120 takih toplotnih šokov. Strokovnjaki poudarjajo, da keramični motorji niso le vesoljski. Prav tako lahko pride prav v strojegradnji, kot so keramični batni obročki za plovila.