Керамические, углеродкерамические композиционные материалы и антиокислительные покрытия

ВМК-3 – «безволоконный» конструкционный керамический композиционный материал, работоспособный при температурах до 1650°С в окислительной среде, который отличается сверхвысокой термостойкостью (термостойкость по режиму 800-1750°С более 10 000 циклов, где 1 цикл: 1 минута). Материал обладает низкой удельной массой (в 2–3 раза легче сталей), повышенной эрозионной, химической и коррозионной стойкостью в агрессивных средах; при эксплуатационных температурах обладает эффектом самозалечивания микродефектов и восстановления до 100% исходных механических характеристик (прочность при изгибе во всем интервале рабочих температур – 250–300 МПа). Отличительной особенностью материала является реализация процесса синтеза, основанного на применении золь-гель технологии для получения наноструктурных упрочняющих фаз в матрице керамического композита, что также позволяет снизить энергоемкость технологического процесса и сократить время изготовления независимо от габаритов и сложности изделия. Материал предназначен для изготовления теплонагруженных деталей горячего тракта перспективных двигателей (например, внутренняя поверхность двухстеночной камеры сгорания) и высокоскоростных летательных аппаратов.

НККМ – трещиностойкий (квазипластичный) высокотемпературный углеродкерамический композиционный материал для изготовления теплонагруженных узлов и деталей авиационных и стационарных газотурбинных двигателей.

 

Рисунок 2 – Жаровая труба из квазипластичного керамического композита и фрагмент элемента жаровой трубы и кольца

 

ВМК-1, ВМК-4 – керамические композиционные материалы на основе муллита с рабочими температурами 1200–1350°С, допускаются кратковременные забросы до 1550°С. Материалы предназначены для применения в качестве материалов деталей и узлов трения, испытывающих механические нагрузки в условиях высоких температур.

ВМК-5, ВМК-6 – материалы на основе дискретных волокон оксида алюминия. Высокие температуры эксплуатации материала и диэлектрические характеристики делают возможным применение данных материалов для изготовления радиопрозрачных обтекателей ракет, окон приборов ориентации, элементов передних кромок крыльев ракетнокосмической техники и гиперзвуковой авиации, теплозащитных элементов низкоинерционных термических установок, теплоизоляции печей.

ЭВУ-5 – высокотемпературное покрытие предназначено для защиты от окисления высокотемпературных углеродсодержащих композитов при температурах вплоть до 2000°С. отличительной особенностью нового поколения активных покрытий является способность за счет управляемых структурно-фазовых превращений адаптироваться к условиям эксплуатации – эффективность покрытия основана на принципе химического захвата кислорода, благодаря чему многократно снижается коэффициент его диффузии через покрытие к основному материалу.[1]

Уникальные электрические и механические свойства оксидно-алюминиевой керамики FRIALIT позволяют её использовать как высококачественное окно для микроволн или как высокочастотный фильтр в антенных установках. Керамика на основе AL₂O₃ обладает более высоким оптическим показателем преломления, чем другие материалы, такие как, например, стекло или пластмасса.

Благодаря этому возможно изготовление деталей меньшего размера и небольшого веса, что очень важно в космонавтике и авиастроении. Оксидно-алюминиевая керамика с большим успехом применяется как компонент для изоляторов в энергетике, коммуникационных антеннах и уровнеизмерительных установках летательных аппаратов.

В авиационной и аэрокосмической промышленности также успешно разрабатываются технические возможности для применения керамических подшипников. Ведущим проектом в этих отраслях является американский проект Спейс–Шаттл (U.S. Space Shuttle). Изготовленные специально для него гибридные подшипники, для трех главных двигателей, в конечном итоге обеспечили надежную и эффективную эксплуатацию системы в экстремальных условиях.

В настоящее время гибридные и керамические подшипники нашли свое применение в реактивных двигателях, редукторах, приводах в авиации, в силовых приводах для спутников и других аналогичных сферах применениях.

Также керамическими пластинами покрывается и сам корпус космического челнока Шаттла, подвергающегося экстремальным температурным нагрузкам во время запуска и пребывания в космосе.[2]

 

⇐ Предыдущая1234Следующая ⇒

Поделиться: