Keramiska material i militära tillämpningar
I stort sett,keramiska materialavser alla andra material än organiska och metalliska material, nämligen oorganiska icke-metalliska material. Det finns olika typer av keramiska produkter, med deras kemiska sammansättningar, mineralsammansättningar, fysikaliska egenskaper och tillverkningsmetoder ofta tätt sammanflätade utan tydliga gränser, men med betydande skillnader i tillämpningar. Därför är det svårt att strikt klassificera dem i flera system, och de detaljerade klassificeringsmetoderna varierar. För närvarande finns det ingen enhetlig klassificeringsmetod internationellt. Enligt beredningstekniker och applikationsområden för keramer kan de delas in i traditionella keramiska material och avancerade keramiska material.
Traditionell keramik:Traditionellt hänvisar keramik till olika produkter gjorda av lera och naturliga mineraler genom processer som krossning, blandning, gjutning och bränning. De kallas vanligtvis"vanlig keramik"eller traditionell keramik, såsom daglig keramik och arkitektonisk sanitetskeramik.
Avancerad keramik: Enligt kemisk sammansättning kan de delas in ioxidkeramik, nitridkeramik,karbidkeramik,boridkeramik, silicidkeramik, fluoridkeramik, sulfidkeramik etc. De kan enligt egenskaper och användningsområden klassificeras i funktionskeramik och strukturkeramik. Funktionell keramik är huvudsakligen baserad på materialens speciella funktioner, inklusive elektriska, magnetiska, biologiska, termiska och optiska egenskaper, såsom isolerande och dielektrisk keramik, ferroelektrisk keramik, piezoelektrisk keramik, halvledare och känslig keramik; Strukturell keramik är huvudsakligen baserad på den mekaniska och strukturella användningen av material, med hög hållfasthet, hög hårdhet, hög temperaturbeständighet, korrosionsbeständighet och oxidationsbeständighet.
Funktionell keramik står för cirka 70 % av marknadsandelen inom avancerad keramik, medan resten är strukturkeramik. Militära tillämpningar av keramiska material fokuserar främst på strukturella material och elektroniska enheter:
1、Används i flygplansmotorer
Keramiska matriskompositer används i de varma sektionskomponenterna i flygplansmotorer på grund av deras motstånd mot höga temperaturer. Studier har visat att keramiska matriskompositer kan öka turbinens inloppsgastemperatur med över 300K. Dessutom har keramiska matriskompositer en låg densitet, vilket bidrar till att minska motorvikten. Med den kontinuerliga strävan efter bränsleeffektivitet inom den civila flygindustrin förväntar GE Aviation att användningen av keramiska matriskompositer inom flyget kommer att tiodubblas under det kommande decenniet.
2、Används i flygplansbromsskivor
Jämfört med bromsskivor av kiselkarbid, uppvisar kolkeramiska bromsskivor en 1-2 gånger ökning av statisk friktionskoefficient, över 60 % minskning av försämring av våtfriktionsprestanda, mer än 50 % minskning av slitagehastighet och en fördubbling till tvåfaldig ökning i livslängd. Produktionscykeln minskas med två tredjedelar, produktionskostnaderna sänks med en tredjedel, energiförbrukningen minskas med två tredjedelar och kostnadseffektiviteten förbättras med två till tre gånger. Det är för närvarande det enda materialet som upptäckts internationellt som bibehåller sina fysiska egenskaper utan att försämras under högtemperaturmiljöer upp till 1500 ℃. Vid utbredd användning skulle det kunna spara cirka 300 miljoner RMB i årliga kostnader för kinesiska civila flygplan.
3、Används i termiska strukturkomponenter för raketmotorer
Keramiska matriskompositer kan användas i raketmotorer på grund av deras höga motståndskraft mot termisk stöt, höga kemiska stabilitet med flytande drivmedel, hög temperaturbeständighet jämfört med metallmaterial och höga krypmotstånd, vilket gör dem till idealiska material för termiska strukturella komponenter i flytande raketer. motorer.
4、Används i termiskt skydd av rymdfarkoster och missiler
Under återinträde i atmosfären upplever rymdfarkoster intensiv aerodynamisk uppvärmning, med temperaturer på noskonen och framkanterna på vingarna som når upp till 1650°C. Termiska skyddssystem är avgörande för rymdfarkoster. Utvecklingen av C/SiC-kompositmaterial möjliggör integrering av strukturella och värmeavledningsfunktioner, särskilt efter Columbia-katastrofen, vilket får mer uppmärksamhet för C/SiC-keramiska matriskompositer. Komponenter i termiska strukturella material inkluderar noskoner, canards, vingar och skydd av rymdfarkoster och missiler.
5、Används i satellitreflektorer
Kraven på satellitreflektormaterial inkluderar låg densitet, hög specifik styvhet, låg värmeutvidgningskoefficient (CTE) vid låga temperaturer, hög värmeledningsförmåga, tillräcklig styrka och hårdhet samt designflexibilitet. Glas- och metallreflektorer har begränsningar vid bearbetning av stora lätta reflektorer. Därför forskas C/SiC kompositmaterialreflektorer internationellt. Dessa kompositmaterial har låg densitet, hög styvhet, låg CTE vid låga temperaturer, god värmeledningsförmåga, idealiska termiska och mekaniska egenskaper och kan vara utmärkt polerade, vilket gör dem till idealiska material för satellitreflektorbaser.
6、Används i fysisk skottsäkring
Kiselkarbid kan användas i skyddande lager som skottsäkra västar, stridsflygplan och pansarfordon. Skottsäkra västar består huvudsakligen av ett överdrag och ett skyddande lager, som kan absorbera den kinetiska energin från kulor eller fragment, vilket ger ett betydande skydd mot låghastighetskulor eller fragment och minskar skador på bröst och buk inom vissa fördjupningsgränser. Keramiska matriskompositer av kiselkarbid kan användas för att tillverka robusta pansarplattor som är motståndskraftiga mot stötar.
7、Används i flygplansrustning
Vissa militärhelikoptrar är utrustade med keramiska pansarsystem, inklusive keramiska bepansrade säten, komponenter och panelsystem. Dessutom används keramiska matriskompositer i arméns pansarfordon, såsom Stryker medium pansarfordon.
8、Används i informationsbaserade elektroniska enheter
Det finns en stark efterfrågan på militära keramiska kondensatorer. Förutom att den används i stor utsträckning inom civila områden, med accelerationen av informationsbildningen av vapen och utrustning, ökar efterfrågan kontinuerligt på elektronisk keramik såsom keramiska kondensatorer inom det militära området, särskilt flerskikts keramiska kondensatorer.
Keramiska material spelar en viktig roll i den moderna militära industrin på grund av deras unika egenskaper såsom hög temperaturbeständighet, hög hållfasthet, lättvikt, elektriska och termiska isoleringsegenskaper etc. Med teknikens framsteg och utvecklingen av nya materialteknologier, applikationen Omfattningen av keramiska material förväntas utökas ytterligare, vilket ger kritiska lösningar på många utmaningar som världen står inför idag.
XIAMEN MASCERA TECHNOLOGY CO., LTD. är en ansedd och pålitlig leverantör specialiserad på tillverkning och försäljning av tekniska keramiska delar. Vi tillhandahåller skräddarsydd produktion och högprecisionsbearbetning för en bred serie av högpresterande keramiska material inklusive aluminiumoxid keramik, zirkonium keramik, kiselnitrid, kiselkarbid, bornitrid, aluminiumnitrid och bearbetbar glaskeramik. För närvarande kan våra keramiska delar hittas i många industrier som mekanisk, kemisk, medicinsk, halvledare, fordon, elektronik, metallurgi etc. Vårt uppdrag är att tillhandahålla keramiska delar av bästa kvalitet för globala användare och det är ett stort nöje att se vår keramik delar fungerar effektivt i kundernas specifika applikationer. Vi kan samarbeta om både prototyp och massproduktion, välkommen att kontakta oss om du har önskemål.
