MATECH te devlope ultra-wo dansite kabòn/kabòn konpoze materyèl.
Dapre dènye anons MATECH, konpayi an te devlope avèk siksè fib kabòn ultra-wo dansite konpoze ki baze sou kabòn (C/C). Teknoloji zouti sa a amelyore rezistans ablatif ak oksidasyon C/C konpoze pa 20 fwa konpare ak materyèl C/C ki deja egziste, sa ki fè yo apwopriye pou aplikasyon pou mande tankou misil gwo vitès ak kòn nen reentry balistik ak kwen dirijan.
MATECH pral ofisyèlman revele pwojè devlopman patante sa a nan 47yèm Konferans Materyèl, Materyèl, ak Estrikti Konpoze (CMS) ki te fèt nan St. Augustine, Florid, Etazini, 23 janvye 2024. Teknoloji Sintering Asistans Field-Assisted (FAST) MATECH a pèmèt pwodiksyon de dans C/C composites ak dansite anwo nan syèl la san parèy.
Nan anplwaye nouvo pwosesis sa a, MATECH te reyalize yon dansite esansyèl ki gen plis pase 2.20 g / cm3 pou konpoze C / C yo, ki trè pre dansite teyorik absoli nan grafit (2.26 g / cm3). Anplis de sa, yo te obsève yon kantite siyifikatif nan retire fib pandan ka zo kase. FAST kabòn-kabòn konpoze yo ka fasilman pwolonje nan kòn nen yo ak kwen dirijan nan misil gwo vitès. Anplis, pwosesis la se san danje, pri-efikas, ak relativman dwat. Teknoloji patante sa a (patant US 10464849 ak 10774007) elaji sou travay anvan MATECH nan dans rapid nan SiC/SiC ak C/SiC CMCs.
Gwo dansite C/C konpoze yo te okòmansman itilize pou kòn nen reentry balistik nan ane 1960 yo ak ane 1970 yo. Kabòn nan gwo dansite, jwenn nan cho izostatik peze ak pwosesis karbonizasyon fekondasyon, ranplase grafit monolitik dans la. Sepandan, pwosesis sa yo te asosye ak sèten risk, gwo pwi, ak difikilte teknik. Anplis de sa, pwosesis anvan yo tipikman pwodui C / C konpoze ak yon dansite esansyèl maksimòm de 1.95 g / cm3, epi pa gen okenn lòt pwosesis siyifikativman ogmante dansite nan konpoze kabòn-kabòn.
Teknoloji patante pou konpoze segondè-dansite
MATECH ki gen katye jeneral nan Kalifòni, Etazini, te fonde an 1989 pa Dr Ed Pope. Dapre Pap la, konpayi an ap travay sou avanse 2700 degre F Ceramic Matrix Composites (CMCs) pou motè turbine ki pi efikas. Sepandan, apwòch prensipal la te kòmanse ak CMCs nan 40-50% dansite ak lè l sèvi avèk Field-Assisted Sintering Technology (FAST), sa ki lakòz dansite byen lwen soti nan 100% ak pèfòmans pòv akòz domaj fib. Se poutèt sa, konpayi an reyalize bezwen an pou dansite depi nan konmansman an ak preform, reyalize porosite redwi a 7-10%. MATECH pita demontre kapasite pou reyalize dans SiC / SiC ak dansite jiska 99.9% nan mwens pase 10 minit, ansanm ak fòs la vle ak severite nan CMCs.
Pwosesis patante MATECH a (anwo) itilize ekipman estanda Sintering Teknoloji asistans jaden (FAST) (anba), ki aplike kouran enpulsyonèl ak presyon nan pati CMC atravè mwazi, amelyore reyaksyon materyèl ak tanperati atravè chofaj Joule.
Pou demontre efikasite nan pwosesis sa a, MATECH te kòmanse ak jeyometri senp tankou disk ak plak rektangilè. Jeyometri pi konplèks, tankou motè ayewospasyal doub lam yo montre nan figi a, yo ka pwodwi nan mwazi FAST lè l sèvi avèk zouti grafit, ki te orijinal fèt pou Prepreg-Integrated Pressure (PIP) men li pa te itilize pou kreye eleman dans FAST. Tan pwosesis FAST la, presyon, ak tanperati pou mete pati yo se menm jan ak sa yo pou jeyometri plat. Dapre rechèch sa a, Pap te jwenn de patant: youn nan 2019 pou pwosesis la ak yon lòt nan 2020 pou konpozisyon materyèl la.
Densifikasyon nan SiC/SiC ak C/SiC CMC MATECH yo itilize presyon ki sòti nan 30 a 100 megapascal. Sa a se seri tipik yo itilize nan pwosesis FAST, ak nivo aktyèl ki sòti nan 2,500 a 10,000 anpèr, tou depann de gwosè echantiyon an. Sepandan, aktyèl la konsantre nan eklat relativman kout, ki fè li pi efikas pase teknik konvansyonèl cho peze. Anplis de sa, chalè a pwodui andedan materyèl la, olye ke yo te aplike deyò. Lè w itilize presyon aktyèl ak mwazi, enèji tèmik la efektivman ogmante pandan y ap tou entwodwi enèji vibrasyon, fè materyèl la pi reyaktif.