Materiały ceramiczne w zastosowaniach wojskowych
Mówiąc ogólnie,materiały ceramiczneodnoszą się do wszystkich materiałów innych niż materiały organiczne i metaliczne, a mianowicie nieorganicznych materiałów niemetalicznych. Istnieją różne rodzaje wyrobów ceramicznych, których skład chemiczny, skład mineralny, właściwości fizyczne i metody wytwarzania często są ze sobą ściśle powiązane i bez wyraźnych granic, a mimo to wykazują znaczne różnice w zastosowaniach. Stąd trudno jest je sztywno sklasyfikować w kilku systemach, a szczegółowe metody klasyfikacji są różne. Obecnie nie ma jednolitej metody klasyfikacji na skalę międzynarodową. Ze względu na techniki przygotowania i obszary zastosowań ceramiki można ją podzielić na tradycyjne materiały ceramiczne i zaawansowane materiały ceramiczne.
Tradycyjna ceramika:Tradycyjnie ceramika odnosi się do różnych produktów wytwarzanych z gliny i naturalnych minerałów w procesach takich jak kruszenie, mieszanie, formowanie i wypalanie. Powszechnie określa się je mianem"zwykła ceramika"czy ceramika tradycyjna, jak ceramika użytkowa i architektoniczna ceramika sanitarna.
Zaawansowana ceramika: Według składu chemicznego można je podzielić naceramika tlenkowa, ceramika azotkowa,ceramika węglikowa,ceramika borkowa, ceramika krzemkowa, ceramika fluorkowa, ceramika siarczkowa itp. Ze względu na właściwości i zastosowanie można je podzielić na ceramikę funkcjonalną i ceramikę strukturalną. Ceramika funkcjonalna opiera się głównie na specjalnych funkcjach materiałów, w tym na właściwościach elektrycznych, magnetycznych, biologicznych, termicznych i optycznych, takich jak ceramika izolacyjna i dielektryczna, ceramika ferroelektryczna, ceramika piezoelektryczna, półprzewodniki i ceramika wrażliwa; ceramika strukturalna opiera się głównie na mechanicznych i konstrukcyjnych zastosowaniach materiałów, charakteryzujących się wysoką wytrzymałością, wysoką twardością, odpornością na wysoką temperaturę, odpornością na korozję i odpornością na utlenianie.
Ceramika funkcjonalna ma około 70% udziału w rynku ceramiki zaawansowanej, resztę stanowi ceramika strukturalna. Zastosowania wojskowe materiałów ceramicznych skupiają się głównie na materiałach konstrukcyjnych i urządzeniach elektronicznych:
1, stosowane w silnikach lotniczych
Kompozyty z osnową ceramiczną są stosowane w elementach gorących silników lotniczych ze względu na ich odporność na wysoką temperaturę. Badania wykazały, że kompozyty z osnową ceramiczną mogą podnieść temperaturę gazu na wlocie turbiny o ponad 300 K. Dodatkowo kompozyty z osnową ceramiczną charakteryzują się niską gęstością, co przyczynia się do zmniejszenia masy silnika. W związku z ciągłym dążeniem do efektywności paliwowej w lotnictwie cywilnym, GE Aviation spodziewa się, że w ciągu następnej dekady zastosowanie kompozytów z osnową ceramiczną w lotnictwie wzrośnie dziesięciokrotnie.
2, stosowane w tarczach hamulcowych samolotów
W porównaniu do tarcz hamulcowych z węglika krzemu, tarcze hamulcowe z ceramiki węglowej wykazują 1-2-krotny wzrost współczynnika tarcia statycznego, ponad 60% zmniejszenie degradacji właściwości tarcia na mokrej nawierzchni, ponad 50% zmniejszenie szybkości zużycia i podwojenie do dwukrotnego wzrostu w długości życia. Cykl produkcyjny zostaje skrócony o dwie trzecie, koszty produkcji obniżone o jedną trzecią, zużycie energii zmniejszone o dwie trzecie, a efektywność kosztowa poprawiona od dwóch do trzech razy. Jest to obecnie jedyny materiał odkryty na arenie międzynarodowej, który zachowuje swoje właściwości fizyczne bez pogorszenia się w środowiskach o wysokiej temperaturze do 1500 ℃. Po powszechnym przyjęciu rozwiązanie mogłoby zaoszczędzić około 300 milionów RMB na rocznych kosztach chińskich samolotów lotnictwa cywilnego.
3, stosowane w termicznych elementach konstrukcyjnych silników rakietowych
Kompozyty z osnową ceramiczną mogą być stosowane w silnikach rakietowych ze względu na ich wysoką odporność na szok termiczny, wysoką stabilność chemiczną z ciekłymi paliwami, odporność na wysokie temperatury w porównaniu z materiałami metalowymi oraz wysoką odporność na pełzanie, co czyni je idealnymi materiałami na termiczne elementy konstrukcyjne rakiet na paliwo ciekłe silniki.
4, stosowane w ochronie termicznej statków kosmicznych i rakiet
Podczas ponownego wejścia w atmosferę statek kosmiczny doświadcza intensywnego nagrzewania aerodynamicznego, a temperatury na stożku dziobowym i krawędziach natarcia skrzydeł sięgają nawet 1650°C. Systemy ochrony termicznej mają kluczowe znaczenie dla statków kosmicznych. Rozwój materiałów kompozytowych C/SiC umożliwia integrację funkcji strukturalnych i rozpraszania ciepła, szczególnie po katastrofie w Kolumbii, przyciągając coraz większe zainteresowanie kompozytami z osnową ceramiczną C/SiC. Komponenty termicznych materiałów konstrukcyjnych obejmują stożki dziobowe, kańki, skrzydła i osłony statków kosmicznych i rakiet.
5, używane w reflektorach satelitarnych
Wymagania dotyczące materiałów na reflektory satelitarne obejmują niską gęstość, wysoką sztywność właściwą, niski współczynnik rozszerzalności cieplnej (CTE) w niskich temperaturach, wysoką przewodność cieplną, odpowiednią wytrzymałość i twardość oraz elastyczność konstrukcyjną. Odbłyśniki szklane i metalowe mają ograniczenia w przetwarzaniu dużych, lekkich odbłyśników. Dlatego też reflektory z materiału kompozytowego C/SiC są badane na całym świecie. Te materiały kompozytowe mają niską gęstość, wysoką sztywność, niski współczynnik CTE w niskich temperaturach, dobrą przewodność cieplną, idealne właściwości termiczne i mechaniczne oraz można je doskonale polerować, co czyni je idealnymi materiałami na podstawy reflektorów satelitarnych.
6, używane w fizycznej kuloodporności
Węglik krzemu można stosować w warstwach ochronnych, takich jak kamizelki kuloodporne, samoloty bojowe i pojazdy opancerzone. Kamizelki kuloodporne składają się głównie z pokrowca i warstwy ochronnej, która może pochłaniać energię kinetyczną pocisków lub odłamków, zapewniając znaczną ochronę przed pociskami lub odłamkami o małej prędkości oraz ograniczając uszkodzenia klatki piersiowej i brzucha w określonych granicach wcięcia. Kompozyty z osnową ceramiczną z węglika krzemu można stosować do produkcji wytrzymałych płyt pancernych odpornych na uderzenia.
7, używane w opancerzeniu samolotów
Niektóre helikoptery wojskowe są wyposażone w ceramiczne systemy opancerzenia, w tym ceramiczne opancerzone siedzenia, komponenty i systemy paneli. Dodatkowo kompozyty z osnową ceramiczną są stosowane w pojazdach opancerzonych wojska, takich jak średni pojazd opancerzony Stryker.
8. Stosowane w informatycznych urządzeniach elektronicznych
Istnieje duży popyt na wojskowe kondensatory ceramiczne. Oprócz szerokiego zastosowania w dziedzinach cywilnych, wraz z przyspieszeniem informatyzacji broni i sprzętu, zapotrzebowanie na ceramikę elektroniczną, taką jak kondensatory ceramiczne w wojsku, stale rośnie, zwłaszcza na wielowarstwowe kondensatory ceramiczne z chipami.
Materiały ceramiczne odgrywają ważną rolę we współczesnym przemyśle wojskowym ze względu na swoje unikalne właściwości, takie jak odporność na wysoką temperaturę, wysoką wytrzymałość, lekkość, właściwości elektroizolacyjne, termoizolacyjne itp. Wraz z postępem technologii i rozwojem nowych technologii materiałowych, zastosowanie Oczekuje się, że zakres materiałów ceramicznych będzie się dalej rozszerzał, zapewniając krytyczne rozwiązania wielu wyzwań stojących przed dzisiejszym światem.
XIAMEN MASCERA TECHNOLOGY CO., LTD. jest renomowanym i niezawodnym dostawcą specjalizującym się w produkcji i sprzedaży technicznych części ceramicznych. Zapewniamy produkcję na zamówienie i precyzyjną obróbkę szerokiej gamy wysokowydajnych materiałów ceramicznych, w tym ceramika z tlenku glinu, ceramika cyrkonowa, azotek krzemu, węglik krzemu, azotek boru, azotek aluminium I ceramika szklana nadająca się do obróbki mechanicznej. Obecnie nasze części ceramiczne można znaleźć w wielu gałęziach przemysłu, takich jak mechaniczny, chemiczny, medyczny, półprzewodnikowy, samochodowy, elektroniczny, metalurgiczny itp. Naszą misją jest dostarczanie najwyższej jakości części ceramicznych użytkownikom na całym świecie i wielką przyjemnością jest oglądanie naszej ceramiki części działają wydajnie w specyficznych zastosowaniach klientów. Możemy współpracować zarówno przy produkcji prototypowej, jak i masowej, zapraszamy do kontaktu z nami, jeśli masz wymagania.
