Интернет журныл о промышленности в Украине
Перспективы использования композитных материалов в машиностроении
Опубликовано: 09.10.2017
1. Керамические композиты
При создании авиационных двигателей нового поколения для снижения веса, уменьшения расхода топлива и уменьшения вредных выбросов используются легкие и очень стойкие огнеупорные материалы – керамические композиты.
Проектирование рынка композиционных материалов
На рисунке 1 представлена схема технологического процесса, разработанного NASA для производства композитов Melt Infiltrated Ceramic Matrix Composites .
Сначала изготавливается ткань из волокон карбида кремния (торговая марка Sylramic ), из нее формуется заготовка заданной формы и размеров, затем заготовка насыщается расплавом карбида кремния и обжигается.
Есть чем гордиться. В Петербурге завершается форум "Российский промышленник"
Для изготовления композита могут быть использованы волокна Sylramic или Sylramic с покрытием нитрида бора . Такие композиты выдерживают нагрев до 1200 оС.
Схожая технология используется при изготовлении композитных оксидоксидных материалов, где ткань из материала Nextel 720 (содержащих 85% Al2O3 и 15% SiO2) насыщается в расплаве алюмосиликатов.
Композитные материалы имеют слоистую структуру (см. рис. 2 ).
По сравнению с монолитными керамическими материалами (например, Si3N4) композитная керамика не такая хрупкая и обладает повышенной ударо стойкостью (см. рис. 3 и 4 ).
Керамические композитные материалы широко используются в конструкции гиперзвуковых летательных аппаратов (орбитальный БПЛА X37, ракета X51A WaveRider (см. рис. 5 и 6 ).
При полeте на скорости 68 Мах температура поверхностей передних кромок плоскостей может достигать 2700оС, а температура в камере сгорания прямоточного воздушнореактивного двигателя со сверхзвуковой камерой сгорания (scramjet) – 3000 оС.