SiC/SiCيتميز بمقاومة ممتازة للحرارة وسيحل محل السبائك الفائقة في تطبيقات محركات الطائرات.
يُعدّ ارتفاع نسبة الدفع إلى الوزن هدفًا أساسيًا لمحركات الطائرات المتقدمة. مع ذلك، ومع ازدياد هذه النسبة، ترتفع درجة حرارة مدخل التوربين باستمرار، ما يجعل من الصعب على نظام المواد الفائقة الحالي تلبية متطلبات هذه المحركات. فعلى سبيل المثال، تصل درجة حرارة مدخل التوربين في المحركات الحالية ذات نسبة الدفع إلى الوزن 10 إلى 1500 درجة مئوية، بينما يتجاوز متوسط درجة حرارة المدخل في المحركات ذات نسبة الدفع إلى الوزن 12-15، 1800 درجة مئوية، وهو ما يتجاوز بكثير درجة حرارة التشغيل المثلى للمواد الفائقة والمركبات المعدنية.
في الوقت الحالي، لا تتجاوز درجة حرارة أفضل سبيكة فائقة مقاومة للحرارة مصنوعة من النيكل 1100 درجة مئوية. أما درجة حرارة تشغيل سبيكة كربيد السيليكون (SiC/SiC) فترتفع إلى 1650 درجة مئوية، مما يجعلها المادة المثالية لهيكل الجزء الساخن في محركات الطائرات.
في أوروبا والولايات المتحدة وغيرها من الدول المتقدمة في مجال الطيران،SiC/SiCتم تطبيق هذه التقنية عمليًا وإنتاجها بكميات كبيرة في الأجزاء الثابتة لمحركات الطائرات، بما في ذلك محركات M53-2، وM88، وM88-2، وF100، وF119، وEJ200، وF414، وF110، وF136، وغيرها من أنواع محركات الطائرات العسكرية والمدنية. أما تطبيقها في الأجزاء الدوارة فلا يزال في مرحلة التطوير والاختبار. وقد بدأت الأبحاث الأساسية في الصين ببطء، وهناك فجوة كبيرة بينها وبين الأبحاث الهندسية التطبيقية في الدول الأجنبية، إلا أنها حققت بعض الإنجازات.
في يناير 2022، قامت جامعة نورث وسترن بوليتكنيكال، باستخدام مواد محلية، باختبار أول رحلة تجريبية ناجحة لقرص توربين محرك طائرة باستخدام نوع جديد من مركبات المصفوفة الخزفية. كما أنها المرة الأولى التي يتم فيها تجهيز دوار محلي الصنع من مركبات المصفوفة الخزفية بمنصة اختبار طيران، وذلك بهدف تعزيز استخدام مكونات مركبات المصفوفة الخزفية في التطبيقات واسعة النطاق للطائرات بدون طيار.
تاريخ النشر: 23 أغسطس 2022